Zubereitung hinauf die Auswirkungen des quantenzentrierten Supercomputing

Öffentliche Bekanntgabe des 433-Qubit-Prozessors IBM Quantum Osprey hinauf dem IBM Quantum Computing Summit 2022 am 9. November stellt zusammensetzen weiteren evolutionären Postmeilensäule in welcher Fortentwicklung universeller Quantencomputer dar. Nicht zufrieden mit welcher Steigerung welcher Rechenleistung durch die Osprey-Quantenprozessoreinheit (QPU), beabsichtigt IBM, die freizugeben 1.121-Qubit-Condor-Prozessor im Jahr 2023, gefolgt von welcher Kookaburra-Plattform mit droben 4.158 Qubits im Jahr 2025. Kookaburra wird die Quantenparallelisierung großer Prozessoren nutzen, und seine geplante Veröffentlichung wird mit welcher Verfügbarkeit verbesserter Fehlerkorrekturwerkzeuge zusammenfallen, die pro die praktische Softwareanwendungen von IBMs Vision von wesentlich sind Quantenzentrisches Supercomputing.

Die nahe Rundblick hinauf skalierbares Multi-QPU-Clustering, untermauert durch dasjenige Zunahme welcher Größe universeller Quantenprozessoren, bedeutet, dass den disruptiven Effekten im Zusammenhang mit Quantencomputern jetzt erhöhte Hinsicht geschenkt werden muss. Während die mit welcher Fortentwicklung universeller Quantencomputer verbundenen Forschungsinvestitionen, technischen Fähigkeiten und betrieblichen Überlegungen zusammensetzen Einführungspfad nahelegen, welcher dem von digitalen Supercomputern entspricht, mit einer zentralisierten Verfügbarkeit von Rechenressourcen, die sich in den Händen wohlhabender Unternehmen, internationaler wissenschaftlicher Kooperationen und Nationen unterordnen -States, die Implikationen welcher IBM-Entwicklungsbahn von Interesse sein für uns aus.

Schon 1994 ereigneten sich zwei bedeutende Ereignisse in welcher Vergangenheit des Quantencomputing, denn welcher Veröffentlichung eines Algorithmus durch Peter Shor im August desselben Jahres die folgte erster NIST-Workshop zu Quantencomputing und -kommunikation. Im Zusammenhang mit den kryptografischen Methoden, die wir derzeit zum Sicherheit von Datenmaterial verwenden, hat Shors Algorithmus die komplexe Mathematik, die damit verbunden ist, umgangen und eine Methode zur effizienten Granularität welcher Primfaktoren einer bestimmten Zahl mithilfe von Quantenberechnungen etabliert. Lov Grover definierte daraufhin 1996 zusammensetzen anderen quantenmechanischen Algorithmus, welcher eine exponentielle Reduzierung welcher Zeit liefert, die erforderlich ist, um intrinsisch einer verkettete Liste möglicher Alternativen nachher einem diskreten Zahl zu suchen.

Dieser Algorithmus von Shor ist von Gewicht, da er ein effizientes Mittel zum Umleiten welcher kryptografischen Schlüssel bietet, von denen die moderne Public-Key-Verschlüsselung abhängt, wodurch etablierte kryptografische Verfahren wie RSA und Diffie-Hellman-Schlüsselaustausch obsolet werden. Grovers Gebühr wirkt sich hinauf bestehende Datensicherheitspraktiken aus, da er die effektive Bitlängensicherheit von symmetrischen AES-Kryptographieschlüsseln im Rahmen einem fehlertoleranten Quanten-Brute-Force-Sturm um die Hälfte reduziert.

Es ist an welcher Zeit, sich hinauf Quantencomputing vorzubereiten

Die Auswirkungen universeller Quantencomputer hinauf unsrige Datensicherheit sind gut dokumentiert. In welcher Tat wiederholte IBM die Probleme welcher Verschlüsselung von Daten in seinem Bekanntgabe welcher IBM Osprey QPU, in welcher die Industrie kommentierte, sich jetzt hinauf die unvermeidlichen Auswirkungen vorzubereiten. Es ist jedoch erwähnenswert, dass zur Überwindung welcher RSA-2.048-Bit-Kryptographie etwa 6.190 fehlertolerante logische Qubits gesucht würden – welches eine parallele Konfiguration großer QPUs voraussagt. Selbst mit Rechenressourcen in welcher erforderlichen Größenordnung bleiben die effektiven Rechenkosten pro dasjenige Ermüden welcher RSA-2048-Bit-Verschlüsselung übersteigend 1,17 Megaqubittage (dh 1,17 Mio. Qubits, die zusammensetzen Primfaktorisierungsangriff in einem Zeitraum von 24 Zahlungsfrist aufschieben realisieren).

Während es eine Dauerprognose war, dass effiziente universelle Quantencomputer „ein Jahrzehnt weit“ sind, scheint solche Rundblick jetzt eine legitime Möglichkeit zu sein. Nevens Vorschrift einer doppelt gemoppelt exponentiellen Verbesserung welcher Quantenrechenleistung kann bevorstehend im Zeitmaß welcher technischen Fortentwicklung beobachtet werden. Dieser 1994 NIST Workshop on Quantum Computing führte zu welcher NIST Postdienststelle-Quantum Cryptography Standardisierung Projekt, dasjenige darauf abzielt, neue kryptografische Protokolle abzuleiten, die gegen Quantenangriffe resistent sind und im Zuge welcher Bekanntgabe von IBM Osprey an Gewicht profitieren. Die Suche nachher effektiver Postdienststelle-Quanten-Kryptographie (PQC) wurde im Juli 2022 nachher welcher dritten Runde welcher Algorithmus-Evaluierung mit dem vorangetrieben Kommunikation durch NIST dass vier Algorithmen Kandidaten pro eine Standardisierung sind. Die Suche geht weiter, womit jetzt eine vierte Bewertungsrunde angelaufen ist.

Wie sollten Unternehmen danach den Rat von IBM und Datensicherheitsanbietern beherzigen, um sich an die Immanenz des quantenzentrierten Supercomputing anzupassen? Dieser erste praktische Schrittgeschwindigkeit besteht darin, die Auswirkungen des neuen Quantenparadigmas und die Gewicht eines flexiblen Ansatzes pro Entwicklungen in welcher PQC zu wiedererkennen. Im Zuge welcher Zutrauen, dass universelle Quantencomputer in welcher Größenordnung, die pro effektive Angriffe hinauf die heutigen verschlüsselten Datenmaterial erforderlich sind, in den Händen in Maßen fähiger Dienstanbieter und Nationalstaaten konzentriert werden, zu tun sein Unternehmen berücksichtigen, dass verschlüsselte Datenmaterial, die sich heute angeeignet nach sich ziehen, in Jahren solange bis triumphierend entschlüsselt werden könnten Kommen Sie.

Die Nutzungsdauer von Datenmaterial und ihre Sensibilität zu tun sein von dort im Rahmen zeitgemäßer Risikobewertungen berücksichtigt werden. Wenn die Offenlegung von Datenmaterial im Quantenzeitalter verhindert werden muss, sollten Organisationen die Übernehmen welcher frühen Kandidatenalgorithmen pro die NIST-Standardisierung in Betracht ziehen. Dies erfordert die Implementierung von Schlüsselverwaltungssystemen und kryptografischen Schnittstellen, die die notwendige Beweglichkeit wahren, sollten neue PQC-Algorithmen die derzeit gewählten Methoden verdrängen. Wenn sich Standards ändern oder Kandidatenprotokolle sich denn ausnutzbar erweisen, ist es von entscheidender Gewicht, dass Datenmaterial ohne Einschränkungen hinauf einem neuen Sicherheitsniveau verschlüsselt werden können.

Mit Vorsicht erläutern

Ein zweiter, tendenziell zerebraler Schrittgeschwindigkeit im Rahmen welcher Zubereitung hinauf die Auswirkungen von Quantencomputing in großem Skala besteht darin, darüber nachzudenken, wie quantenzentriertes Supercomputing, wie es von IBM und anderen ins Ophthalmos gefasst wird, die Fasson und Weise manipulieren wird, wie sensible Datenmaterial während welcher Weiterverarbeitung gehandhabt werden zu tun sein. Während die Wanderung zu öffentlichen Cloud-Diensten neue Betriebsmodelle und Skaleneffekte pro Kundenorganisationen hervorgebracht hat, brachte sie nicht zuletzt Herausforderungen in Bezug hinauf die doppelte Sorge in Bezug hinauf Datenhoheit und Prüfung droben die Datensicherheit beim Dateneigentümer. Dasjenige Verständnis welcher zusätzlichen Implikationen pro die Datensicherheit und welcher Wettbewerbsvorteile, die durch die Lehrbuch von Quantencomputing-Methoden erzielt werden können, sollte nun im Mittelpunkt von hochrangigen Datenmaterial- und Informationssicherheitsexperten und Unternehmensleitern stillstehen.

Dasjenige NIST-PQC-Standardisierungsprojekt weist hinauf potenzielle Lösungen pro die Quantenherausforderung pro Datenschutz und Vertraulichkeit hin, die sich schnell nähert. Niels Bohr, eine welcher herausragenden Persönlichkeiten in welcher Vergangenheit welcher Atomphysik, sagte einmal, dass, wenn Sie nicht von den Implikationen welcher Quantentheorie schockiert sind, dann hast du es nicht verstanden. Dasjenige Gleiche gilt pro die Implikationen universeller Quantencomputer pro die globale Datensicherheit. Obwohl die Zukunft undurchsichtig bleibt, ist es sicher, dass die heutigen Unternehmensleiter und Technologieanbieter den Weg zur Lehrbuch von PQC einschlagen zu tun sein. Ihre Datenmaterial hängen davon ab.