پژوهش تازه تیم Google Quantum AI نشان میدهد که یک ماشین کوانتومی با یک میلیون کیوبیت میتواند در هفت روز رمزنگاری RSA-2048 را بشکند که نشانه شمارش معکوس برای امنیت دیجیتال است.
به گزارش تکناک، این عدد، نسبت به تخمینهای سال ۲۰۱۹ که به حدود ۲۰ میلیون کیوبیت اشاره داشت، کاهشی چشمگیر به حساب میآید.
این پیشرفت چشمگیر، حاصل دو بهبود عمده در روشهای محاسبات کوانتومی است. نخست، اصلاح الگوریتم معروف Shor از طریق جایگزینی توانمدول دقیق با نسخهای تقریبی، که نیاز به کیوبیتهای منطقی را کاهش داده است، بدون آنکه زمان اجرای محاسبه به طور فزایندهای افزایش یابد. دوم، استفاده از طرحهای پیشرفتهتر تصحیح خطا، از جمله کدهای سطحی متراکم همراه با فرایندی به نام «کشت وضعیت جادویی» که چگالی ذخیرهسازی کیوبیتهای بیکار را تا سه برابر افزایش میدهد و در عین حال نرخ خطا را تحت کنترل نگه میدارد.
با وجود این پیشرفتهای نظری، سختافزار موجود هنوز فاصلهی زیادی با این ماشین فرضی برای شکستن رمزنگاری مانند RSA دارد. پردازندههای پیشرفتهای مانند Condor شرکت IBM با ۱۱۲۱ کیوبیت و Sycamore گوگل با ۵۳ کیوبیت، هنوز چندین مرتبه پایینتر از حد نیاز قرار دارند. هرچند، نقشههای راه امیدوارکنندهای در جریان است: IBM رسیدن به سیستم ۱۰۰ هزار کیوبیتی را تا سال ۲۰۳۳ هدفگذاری کرده و Quantinuum وعده دستیابی به پلتفرم کاملاً خطاپذیر را تا سال ۲۰۲۹ داده است. با این همه، حفظ یک میلیون کیوبیت با نرخ خطای پایین و اجرای میلیاردها عملیات منطقی در یک بازه زمانی پنج تا هفت روزه، چالشی جدی در مهندسی باقی میماند.
اهمیت این موضوع در آن است که رمزنگاری هایی مانند RSA و تبادل کلید منحنی بیضوی (Elliptic Curve Diffie-Hellman) ستون فقرات امنیت در اینترنت امروز به حساب میآیند. از آنجا که دادههای رمزنگاریشده امروزی ممکن است در آینده با کامپیوترهای کوانتومی شکسته شوند، «موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا» (NIST) مهاجرت به الگوریتمهای مقاوم در برابر کوانتوم را توصیه و مقرر کرده است که سیستمهای آسیبپذیر تا سال ۲۰۳۰ کنار گذاشته شوند و از سال ۲۰۳۵ به طور کامل ممنوع شوند. گوگل نیز در همین راستا، الگوریتم ML-KEM را در مرورگر کروم و شبکههای داخلی خود بهکار گرفته و گامی مهم در جهت استانداردهای مقاوم به کوانتوم برداشته است.
در مجموع، این مطالعه چشماندازی ملموس از تهدیدات واقعی را برای طراحان سختافزار و سیاستگذاران امنیتی ترسیم میکند. هرچه الگوریتمهای کوانتومی پیشرفتهتر شوند و نرخ خطا کاهش یابد، فاصله میان ظرفیتهای آزمایشگاهی و تهدیدات واقعی رمزگشایی، کوچکتر خواهد شد.
