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Sie werden nicht Sehen, Quanten-Internet Kommt

Bild: Getty Ryan F. Mandelbaum53 Minuten agoFiled zu: quantum mechanicsFiled zu: Quantenmechanik

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Alternative InternetThis Woche schauen wir auf die Möglichkeiten, die das internet gewesen sein könnte—und konnte—anders.

Das Quanten-internet kommt früher als man denkt—sogar noch früher als der Quanten-computing selbst. Wenn die Dinge zu ändern über, Sie vielleicht nicht einmal bemerken. Aber wenn Sie es tun, neue Regeln schützen Ihre Daten gegen Angriffe von Rechnern, die gar nicht existiert.

Trotz der klingenden Namen, die “Quanten-internet” wird nicht einige futuristische neue Art zu navigieren online. Es wird nicht produziert keine mind-blowing neue Inhalte, zumindest nicht für Jahrzehnte. Die Quanten-internet Aussehen wird mehr oder weniger das gleiche wie das internet, Sie sind jetzt verwenden, aber die Wissenschaftler und Kryptographen hoffe, er kann in dem Schutz vor nicht nur die theoretischen Bedrohungen, aber auch diejenigen, die wir noch nicht davon geträumt, bis noch.

“Der wichtigste Beitrag eines Quanten-internet ist, damit eine verschlüsselte Kommunikation in einem perfekt sicheren Weise, die nicht gebrochen werden können, im Prinzip, auch wenn wir in der Zukunft die Entwicklung einer grundlegenden Theorie der Physik,” Ciarán Lee, einem Forscher am University College London, erklärt Gizmodo. Kurz gesagt, das Quanten-internet würde hoffentlich schützen uns von der geplanten neuen Computer, zusammen mit allen theoretischen computer für die absehbare Zukunft.

Also, was ist die Quanten-internet? Es ist, was passiert, wenn Sie die seltsamen Regeln der Quantenphysik für die Computer miteinander kommunizieren.

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Die Quantenmechanik sagt, dass die kleinsten Dinge, wie subatomare Teilchen, sind eingeschränkt, um eine Liste von unterschiedlichen Werten für bestimmte Eigenschaften (Ihre Energie, zum Beispiel). Wenn Sie nicht, Sie anzuschauen, Sie geben könnte eine überlagerung von Zuständen, die Bedeutung der Einnahme auf mehrere Werte gleichzeitig—sowohl der niedrigsten und dem zweit-niedrigsten Energiezustand, zum Beispiel. Aber sobald Sie gemessen werden, nehmen Sie nur einen der Werte. Der Wert, den Sie sehen, ist bestimmt basierend auf einige angeborene Wahrscheinlichkeit. Sie können aber auch verwickeln diese Partikel’ Staaten, was bedeutet, wenn Sie wiederholen Sie die Messungen mehrmals, scheinen Sie mehr mit als Sie erwarten würden zwei unabhängige Dinge, die nach den üblichen Regeln der Wahrscheinlichkeit.

“Wenn Quanten-Computer sind auf dem Horizont, dann müssen wir uns vorbereiten, das internet sicher gegen Quantencomputer.”

Forscher arbeiten an der Einbeziehung dieser seltsame Regeln in computing und networking. Computer verlassen sich auf quantum-Prozessoren, basierend auf Quanten-bits, der kann auf eine überlagerung von Zuständen oder sich verwickeln, möglicherweise erstellen Sie schnell genaue Simulationen von Molekülen, Verbesserung der künstlichen Intelligenz, und lösen andere Probleme schneller als herkömmliche Computer können. Kein Unternehmen hat aber experimentell bewiesen, dass Quanten-Computer schlagen kann, klassische Computer auf alles, wenn Sie versuchen und tun können, so bald. Ein Quanten-computer lohnt, sich Gedanken über wahrscheinlich Jahrzehnte entfernt.

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Einige der möglichen Probleme, die Forscher denken, dass ein Quantencomputer würde excel bei der Lösung bilden die Grundlage der heutigen Verschlüsselung. Und das ist über.

“Wenn Quanten-Computer sind auf dem Horizont, dann müssen wir uns vorbereiten, das internet sicher gegen Quantencomputer,” Lily Chen, Projektleiter am National Institute of Standards and Technology (NIST)’s Cryptographic Technology Group, sagte Gizmodo.

Heute, Online-Kommunikation wird gesichert durch algorithmen wie (Diffie–Hellman) – Schlüssel-Austausch oder die RSA (Rivest–Shamir–Adleman) – system. Diese algorithmen verschlüsselt die Nachricht mit Hilfe eines mathematischen Formel mit einigen nicht-geheimen Schlüssel-Nummer angeschlossen. Entschlüsseln der Nachricht benötigt man den chiffrierten text wieder in eine Formel und anschließen in einem privaten Schlüssel kennt nur der Empfänger der Nachricht. Der private Schlüssel und der öffentliche Schlüssel sind mathematisch miteinander verknüpft, aber es ist unglaublich schwierig herauszufinden, was der private key ist.

Die heutigen Verschlüsselungsverfahren wäre nicht sicher zu quantum-Attacken, Dank eines Quanten-Algorithmus genannt Shor ‘ s Algorithmus. Kein quantum computer vorhanden ist, die groß genug ist zu laufen, Shor ‘ s Algorithmus in einer Weise, die würde knacken heutigen Verschlüsselung, und es sich wahrscheinlich nicht um einen für Jahrzehnte. Aber die Tatsache, dass es existieren könnte, in der Theorie, bedeutet, dass es Zeit für Kryptographen zu entwickeln, einen neuen Weg, um Daten zu verschlüsseln, so dass wir vorbereitet sind. Der erste Schritt zum Quanten-internet wird kaum noch sichtbar sein Sie; vielleicht, anstelle von sicheren web-Seiten, die mit https beginnen, werden Sie beginnen, mit httpq. Aber auf das hintere Ende, ein neuer Algorithmus, nicht geglaubt zu werden lösbar durch Quantencomputer verschlüsseln Ihre online-Kommunikation.

Post-Quanten-Kryptographie werden konnte, die wichtigsten und relevantesten ändern, dass Quanten-computing um Ihr Leben zu bringen.

Diese Veränderungen, genannt post-Quanten-Kryptographie, die bald kommen werden. Das NIST erhielt seinen ersten Veröffentlichungen für die post-Quanten-Kryptographie Strategien Ende 2017. Einen Monat später, NIST-Wissenschaftler ausgewählt, 69 “vollständige und richtige” Kandidaten, und dann angekündigt, 26 in der zweiten Runde die Kandidaten im Januar dieses Jahres. Runde 3 (oder die letzten Algorithmus-Auswahl-Prozess) geplant ist für 2020 bis 2021, und die neue post-Quanten-standards verfügbar sein wird, bevor 2024.

Sie werden feststellen, dass dies nicht besonders “quantum;” NIST nur auf der Suche nach einem klassischen Algorithmus, dass ein Quantencomputer nicht knacken. Wenn das jetzt enttäuschend ist, weiß nur, dass die post-Quanten-Kryptographie werden konnte, die wichtigsten und relevantesten ändern, dass Quanten-computing um Ihr Leben zu bringen. Auch bitcoin-Verschlüsselung Gesichter Bedrohungen von quantum Angriffe. Die Veränderung wird gut sein für die Netzsicherheit insgesamt.

“Auf der einen Seite, es ist wie, Oh, wir machen diese ganze Arbeit, nur um wieder den status quo,” Michele Mosca, der Fakultät und university research chair an der University of Waterloo, Institute for Quantum Computing, sagte Gizmodo. “Nun, ja, so ist das Leben. Wir besser tun oder anderes. Aber es ist wirklich ein positiver Aspekt, und es könnte ein Segen in Verkleidung. Was Kryptographen tun, ist die Neuerstellung einige der grundlegenden Stücke [von cybersecurity]. Dieser Prozess der Umrüstung unserer sehr grundlegende Kryptographie in all unseren digitalen Plattformen ist gut für unsere cyber-Gesundheit.”

“Auf der einen Seite, es ist wie, Oh, wir machen diese ganze Arbeit, nur um wieder den status quo. Nun ja, so ist das Leben. Wir es besser tun, oder sonst.”

Post-Quanten-Kryptographie ist nur der erste Schritt. Forscher haben bereits zusammen eine roadmap detailliert, was die Ergänzung der quantum-Technologie, computer-Netzwerke, wird tatsächlich mit sich bringen. Die Micius quantum Sat ist schon erlaubt Forscher zu übergeben verschlüsselte Nachrichten senden verschränkten Photonen zwischen zwei Orten, und nach der Bestätigung der Verschränkung, Erzeugung eines quantum-key für Forscher zu entschlüsseln verschlüsselte Nachrichten. Eines Tages Quanten-Repeater sendet verschränkten Lichtteilchen, sogenannten Photonen, die auf die Computer in einem Netzwerk, um eine quantum-link. Dies könnte damit Benutzer Zugriff auf so etwas wie quantum-gesicherten privaten Slack-Kanäle, wo jeder verstrickt computer im Netzwerk weitergeben können geheime Nachrichten mit einem Symbol basiert auf der Verschränkung von Messungen auf dem Bildschirm, die den Benutzern zeigen, dass sich keine Lauschangriffe auf das Netzwerk. Lee arbeitet an einer Lösung, um zu testen, wie ein Netzwerk die zimmerreserviereung, ohne das Vertrauen der Hersteller oder den Hersteller des Repeater.

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Letztlich erhoffen sich die Forscher ein Quanten-internet bedeutet mehr, als nur ein Sicheres Netzwerk. Anne Broadbent ist ein university research chair in quantum information processing an der Universität von Ottawa; Broadbent jüngste Forschung zeigt einen Weg für einen server, um zu bestätigen, dass es wirklich gelöscht, eine Datei mithilfe der Quantenmechanik.

Broadbent erklärte, Gizmodo, dass, sobald Quanten-Prozessoren sind reifer, die Quanten-internet ermöglichen würde, ein Weg, um Zugang zu Ihrer Kraft über eine sichere Quanten-link über die cloud. Dies ist wichtig, weil, soweit jemand sagen kann, quantum-Prozessoren müssen gespeichert werden, unter Bedingungen, die machen Sie unpraktisch für die Verwendung zu Hause (wie Temperaturen, nahe dem absoluten Nullpunkt).

Quantum links zu ” quantum-Prozessoren ermöglichen könnte, die öffentlichkeit zu ernten, die hypothetischen Vorteile in der Fernen Zukunft. Es gibt viele Spekulationen darüber, was diese Vorteile sein könnten, darunter auch einige sehr Coole Dinge wie Quanten-algorithmen, die machen würde die Suche nach online-Informationen schneller oder vielleicht Fortschritte in der gaming-Dank der Quanten-Computer ” potenzielle Verbesserungen der KI. Vielleicht wird es führen, um einen Quanten-blockchain, wo es unmöglich ist (definiert durch die Gesetze der Physik), um Zweifel an der Echtheit der etwas Dank der Quanten-no-cloning-theorem, das sagt, es ist physikalisch unmöglich, eine Kopie erstellen, von einem unbekannten Quantenzustand. Keiner von diesen gegeben, und vielleicht werden Sie nie passieren, aber Sie wird definitiv nicht passieren, ohne dass ein Quanten-internet.

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Quantencomputer sind heute noch keine killer-apps, doch, und wahrscheinlich nicht eine Bedrohung für Ihre computer-Erfahrung seit Jahrzehnten. Aber das internet wird langsam integrieren quantum-inspired security-Protokolle, dann vielleicht die eigentlichen Quanten-links. Und dann vielleicht eines Tages, werden Sie laufende Programme Einbeziehung von Quanten-algorithmen. Sie möglicherweise nicht erkennen, nachdem es bereits passiert.

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