Kvantová kryptografie

Šifrování, jak ho známe dnes, nám zatím postačuje dobře – prolomit jej z běžného počítače, ale i klasického křemíkového superpočítače by trvalo neúnosně dlouho. Stojíme však na prahu změny, na rozcestí, z nějž musí nutně vzejít nový druh kryptografie, schopné přežít nesmírnou rychlost kvantových počítačů.

Kvantová kryptografie


Ne, kvantové počítače ještě neexistují – byť se některé firmy snaží tvrdit opak – a nejsou dokonce ani tak blízko, jak bychom si z lákavých titulků některých zpráv mohli myslet. Jsou to roky vývoje před námi a spoustě věcí ještě nerozumíme; kvantová fyzika a mechanika nejsou zrovna matematikou základní školy.

Stejně jako myšlenkový experiment Erwina Schrödingera, v němž neznáme stav kočky do doby, než otevřeme krabici, tak obdobně fungují kvantové bity – qubity. Mohou být jedna nebo nula nebo cokoliv jiného, a nevíme to – a ve skutečnosti jsou vše najednou. Systém není deterministický, klíčové u kvantového světa je měření.

Stav závisí na tom, jaké informace jsou z pozorování extrahovány; ano, kočka není ani mrtvá, ani živá, kočka je a není obojí. To je kvantová superpozice, jeden ze základních principů kvantových počítačů. To je mimochodem extrémní zjednodušení celého jevu: skutečná podstata superpozice je natolik komplexní, a chce se říci cizokrajná, že její pochopení se vymyká kapacitám většiny z nás.

A není zdaleka z jediných konceptů kvantové fyziky, pomocí které budoucí počítače ukončí několik dekád křemíku. Máme tu například ještě kvantové provázání související s komunikací a propojením jednotlivých qubitů a další, ještě bizarnější koncepty, jimž sotva rozumějí i sami vědci, kteří se nesmírně fascinujícím kvantovým světem zabývají.

Je nutné zdůraznit, že kvantové počítače skutečně na světě nejsou. Ani IBM, ani D-Wave Systems, ani nikdo další nedisponují skutečnými plnohodnotnými kvantovými systémy. Dokážou napodobit nebo uskutečnit některé koncepty kvantových počítačů a jejich stroje skutečně dosahují docela slušných rychlostí při minimálním počtu qubitů, ale kupříkladu jejich míra chybovosti je extrémně vysoká a podstatná část výsledků, které počítače vyplodí, jsou naprostý nesmysl.

Ono s konstrukcí samotnou je tu řada podstatných problémů, které sice bezpochyby bude možné v budoucnu překonat, ale chvíli to potrvá. Klíčové je třeba chlazení: kvantové systémy musejí operovat za teploty dosti blízké absolutní nule a takový tekutý dusík není zrovna levnou či praktickou záležitostí

Úvodní foto: Adobe Stock



Vyšlo v Computerworldu 4/2019
Celý článek najdete v Computerworldu 04/2019. Koupit si ho můžete hned zde.








Komentáře