2,000万量子ビットの量子コンピューターは8時間で2048ビットの暗号化を破ることができる

• 研究者は、より少ないリソースを使用して暗号解読計算を実行する新しい量子アルゴリズムを開発しています。
• このアルゴリズムで実行されている2,000万キュービットの量子コンピューターは、2,048ビットのRSA暗号化を解読するのにわずか8時間しかかかりません。

量子コンピューターは、秘密のメッセージを送信するために使用される既存の暗号化コードを解読できることは確実です。これらの暗号化技術は、完全に信頼できるものではありませんでした。代わりに、一方向にのみ機能する複雑な数学関数に依存しているため、情報を簡単に暗号化できます。

このような技術のセキュリティは、従来のコンピュータが情報を復号化するのにかかる時間に基づいています。今日のコンピューターがコードを復号化するには数千年かかるため、最新の暗号化技術はほとんど破られません。

ただし、量子コンピューターはこれらのコードを簡単に解読でき、これらのマシンは予想よりも現実に非常に近いものです。

最近、GoogleとスウェーデンのKTH王立工科大学の研究者は、量子コンピューターが秘密のメッセージを解読するために使用できるより効率的な技術を考案しました。これにより、量子コンピューターはより少ないリソースを使用して暗号解読計算を実行できるようになります。

量子コンピューターはより強力になりつつある

1994年、アメリカの数学者Peter Shorは、古典的なコンピューターで実行されている既存の最良のアルゴリズムよりも指数関数的に高速に多数を因数分解するための量子アルゴリズムを開発しました。彼は、十分に強力な量子機械が現代の暗号化技術を簡単に破ることができると示唆しました。

この10年間で、量子コンピューティングには多くの進歩がありました。 2012年、科学者は4キュービットの量子コンピューターを使用して「143」を因数分解することができました。 2年後、彼らは「56153」を因数分解するために同様のマシンを使用しました。

進歩の速度を考えると、量子コンピューターはまもなく今日のコンピューターをしのぐことができるようになります。少なくとも、これは科学者が数年前に期待していたことです。

量子マシンで多数を因数分解することは、予想よりもはるかに難しいことがわかりました。これは、大規模な量子コンピューターの大きなノイズによるものです。この問題は、エラー訂正コードを使用することで解決できます。エラー訂正コード自体には追加のキュービットが必要です。

参照：arXiv：1905.09749 | MITテクノロジーレビュー

この雑音指数を考慮に入れると、量子コンピューターは2048ビットの数値を因数分解するために（または2048ビットのRSA暗号化を復号化するために）10億キュービットを必要とします。しかし、今日のユニバーサル量子コンピューターは70キュービットしか備えていません。

べき乗剰余

新しいアルゴリズムにより、量子コンピューターはわずか2,000万キュービットでこれらの計算を行うことができます。実際、研究者は、この新しいアルゴリズムで実行されている量子デバイスが2,048ビットのRSA暗号化を解読するのに8時間しかかからないことを示しました。

これらのメソッドは、べき乗剰余（モジュラスに対して実行されるべき乗の一種）を効率的な方法で実行します。この数学的演算は、ショアのアルゴリズムでは計算コストが高くなります。

研究者は、この操作を最適化するさまざまな方法を見つけ、アルゴリズムの実行に必要なリソースを大幅に削減しました。

読む：新しいコンピューティングパラダイムを特徴とする5つの量子プロセッサ

2,000万キュービットの量子コンピューターは近い将来実現可能ではありませんが、セキュリティの専門家は、強力な量子コンピューターでさえ不可能になる新しい形式の暗号化を考えなければなりません。クラックする。