Komputasi Kuantum Terenkripsi: Saat Anda Menginginkan Ketidaktahuan

Teknologi kuantum untuk komputer membuka konsep baru untuk menjaga privasi data masukan dan keluaran komputer. Ilmuwan dari Universitas Wina, Universitas Teknologi dan Desain di Singapura dan Politeknik Universitas Milan telah menunjukkan bahwa sistem kuantum optik tidak hanya sangat cocok untuk beberapa komputasi kuantum, tetapi juga dapat secara efektif mengenkripsi data masukan dan keluaran terkait. Demonstrasi dari apa yang disebut kriptografi homomorfik kuantum dari komputasi kuantum telah dipublikasikan di Informasi Kuantum NPJ.

Komputer kuantum berjanji tidak hanya untuk mengungguli mesin klasik dalam tugas-tugas penting tertentu, tetapi juga untuk menjaga privasi pemrosesan data. Delegasi komputasi aman telah menjadi masalah yang semakin penting sejak kemampuan untuk menggunakan komputasi awan dan jaringan awan. Yang menarik adalah kemampuan untuk mengeksploitasi teknologi kuantum yang memungkinkan keamanan tanpa syarat, yang berarti bahwa tidak perlu membuat asumsi apa pun tentang kekuatan komputasi lawan potensial.

Beberapa protokol kuantum telah diusulkan, yang membuat semua trade-off antara kinerja komputasi, keamanan, dan sumber daya. Protokol klasik, misalnya, terbatas pada komputasi sepele atau dibatasi keamanannya. Sebaliknya, kriptografi kuantum homomorfik adalah salah satu skema paling menjanjikan untuk komputasi terdelegasi yang aman. Di sini, data klien dienkripsi sedemikian rupa sehingga server dapat memprosesnya bahkan jika tidak dapat mendekripsinya. Selain itu, tidak seperti protokol lainnya, klien dan server tidak perlu berkomunikasi selama komputasi yang secara dramatis meningkatkan kinerja dan kepraktisan protokol.

Dalam kolaborasi internasional yang dipimpin oleh Profesor Philip Walther dari Universitas Wina, para ilmuwan dari Austria, Singapura dan Italia berkumpul untuk mengimplementasikan protokol komputasi kuantum baru di mana pelanggan memiliki opsi untuk mengenkripsi data masukan mereka sehingga komputer tidak dapat mempelajari apa pun dari mereka, mereka bahkan dapat melakukan penghitungan. Setelah dilakukan penghitungan, pelanggan dapat mendekripsi kembali data keluaran untuk membaca hasil penghitungan. Untuk demonstrasi eksperimental, tim menggunakan cahaya kuantum, yang terdiri dari foton individu, untuk mengimplementasikan apa yang disebut kriptografi kuantum homomorfik dalam proses berjalan kuantum. Pesawat ruang angkasa kuantum adalah contoh menarik dari tujuan khusus komputasi kuantum karena sulit untuk komputer klasik, sementara layak untuk foton tunggal.

Menggabungkan platform fotonik terintegrasi yang dibangun di Polytechnic University of Milan, dengan proposal teoretis baru yang dikembangkan di University of Technology and Design di Singapura, ilmuwan dari University of Vienna mendemonstrasikan keamanan data terenkripsi dan perilaku yang diselidiki yang meningkatkan kompleksitas komputasi .

Tim tersebut mampu mendemonstrasikan bahwa keamanan data terenkripsi meningkat seiring dengan peningkatan ukuran penghitungan quantum walk. Selain itu, pekerjaan teoritis baru-baru ini menunjukkan bahwa eksperimen masa depan yang memanfaatkan berbagai derajat kebebasan fotonik juga akan berkontribusi pada peningkatan keamanan data; optimasi lebih lanjut dapat diantisipasi di masa mendatang. “Hasil kami menunjukkan bahwa tingkat keamanan semakin meningkat ketika kami meningkatkan jumlah foton yang membawa data,” kata Philip Walther dan menyimpulkan “ini menarik dan kami mengantisipasi perkembangan keamanan lebih lanjut. komputasi kuantum di masa depan “.

Referensi: “Kriptografi Kuantum Homomorfik Eksperimental” oleh Jonas Zeuner, Ioannis Pitsios, Si-Hui Tan, Aditya N. Sharma, Joseph F. Fitzsimons, Roberto Osellame, dan Philip Walther, 5 Februari 2021, Informasi Kuantum NPj.
DOI: 10.1038 / s41534-020-00340-8

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Patch Kulit Baru Terus Melacak Sinyal Kardiovaskular dan Tingkat Biokimia

Tambalan lembut dan memanjang ini dapat memantau tekanan darah pembawa dan tingkat biokimia pada saat yang bersamaan. Kredit: lab Wang / UC San...

Badan Antariksa Eropa sedang merencanakan misi untuk menjelajahi gua-gua di Bulan

Memasuki tabung lava bulan. Permukaan Bulan ditutupi oleh jutaan kawah, tetapi juga memiliki ratusan lubang berdinding curam yang dikenal sebagai lubang. Seperti...

Pola Mayer memfasilitasi penemuan lapisan isolasi baru yang tidak terduga

Pola moiré dibentuk oleh dua jaring sarang lebah. Kredit: Microwave Nano-Electronics Lab, UC Riverside Studi yang dipimpin UC Riverside mengamati fase isolasi yang tidak...

Retrovirus Mendaur Ulang Genom Koala dan Kanker

Koala di Hutan. Uang: A. Gillett Koala retrovirus (KoRV) adalah virus yang, seperti ARV lain, menginfeksi dirinya sendiri DNA dari kulit yang terinfeksi. ...

Jendela Pandu Gelombang Surya Bercahaya Menghasilkan Energi Dari Dalam dan Dari Luar

Insinyur Universitas Rice telah merancang dan membangun jendela yang mengarahkan sinar matahari atau pencahayaan dari dalam ke sel surya berpita tepi. Lapisan tengah...

Newsletter

Subscribe to stay updated.