logo logo

Agerpres – Agenția Națională de Presă: Știri de actualitate cu informații de încredere pentru o societate bine informată.

Bucuresti

Piaţa Presei Libere nr. 1, sector 1

Telefon: +4 021.2076.110

office@agerpres.ro

Computerele cuantice au nevoie de doar 10.000 de qubiți pentru a sparge cele mai complexe sisteme de criptare

Image

Calculatoarele cuantice nu necesită să fie pe atât de puternice pe cât se credea pentru a sparge cele mai complexe sisteme de criptare a informației existente, conform unui studiu ce nu a fost încă evaluat în sistem inter pares și poate fi descărcat începând de marți din arhiva preprint arXiv, transmite miercuri Live Science.

Noul studiu susține că un computer cuantic poate demonta cu ușurință cele mai folosite sisteme de securitate criptografice folosind cu mult mai puțin biți cuantici (qubits) decât se așteptau oamenii de știință, lăsând expuse informații importante, precum detaliile bancare.

Computere cuantice desfășoară calculele în paralel și nu în succesiune, ceea ce înseamnă că prin creșterea numărului de qubiți, puterea lor de calcul crește exponențial. Teoretic, acest lucru înseamnă că aceste calculatoare vor putea ajunge să rezolve în câteva secunde calcule extrem de complexe pe care supercalculatoarele din prezent le-ar rezolva în sute, mii sau chiar milioane de ani.

Un exemplu al unui astfel de calcul este algoritmul lui Shor - un algoritm cuantic, dezvoltat de matematicianul Peter Shor în 1994 și utilizat pentru factorizarea rapidă a numerelor întregi mari. Aceasta a fost prima dovadă că un calculator cuantic poate în mod teoretic să surclaseze performanțele unui computer clasic înntr-o problemă practică.

Deoarece este practic indestructibil prin mijloace clasice, algoritmul lui Shor a devenit baza criptării cu cheie publică RSA, care stă la baza multora dintre schemele de criptare de top din lume.

Oamenii de știință au presupus anterior că ar fi nevoie de un sistem cu milioane de qubiți pentru a sparge algoritmul lui Shor folosind un computer cuantic - departe de cele mai bune procesoare de astăzi, care au doar câteva sute de qubiți. Dar acum, noul studiu avertizează că ar putea fi viabilă rezolvarea acestui algoritm cu un sistem care are doar 10.000 de qubiți.

Mai mult decât atât, susțin autorii studiului, un computer cuantic cu doar 26.000 de qubiți ar avea nevoie de doar șapte luni pentru a sparge criptarea RSA-2048, standardul de criptare din industrie utilizat pentru a proteja majoritatea certificatelor digitale de pe internet.

Motivul din spatele acestei treceri de la necesitatea unui sistem cu milioane de qubiți la doar zeci de mii se reduce la îmbunătățirile din domeniul corecției erorilor cuantice (QEC) și la robustețea sporită a computerelor cuantice cu atomi neutri, au spus oamenii de știință.

Spre deosebire de biții clasici, qubiții sunt în mod inerent ''zgomotoși'', ceea ce înseamnă că au o rată de eroare mult mai mare - 1 la 1 milion de milioane față de 1 la 1.000. Acest lucru face ca qubiții să fie mult mai predispuși la eșecuri în timpul calculelor, oamenii de știință afirmând că sistemele viitoare au nevoie de milioane de qubiți pentru a depăși computerele clasice, mai degrabă decât de sutele de qubiți încorporate în sistemele de ultimă generație de astăzi.

O metodă de reducere a ratelor de eroare este utilizarea qubiților logici - colecții de qubiți fizici aflați în stare de inseperabilitate cuantică și care partajează aceleași date, ceea ce înseamnă că, dacă unul dintre qubiții fizici constituenți eșuează, datele există în altă parte și calculele pot continua să ruleze neîntrerupt.

Proiectele QEC își propun să proiecteze qubiți și straturi software care să facă computerele cuantice mai puțin predispuse la erori, ceea ce înseamnă că sunt necesari mai puțini qubiți într-un sistem tolerant la erori pentru a atinge niveluri de performanță comparabile.

Computerele cuantice cu atomi neutri, între timp, sunt alimentate de qubiți care sunt atomi individuali, neutri din punct de vedere al sarcinii (în mod normal, elemente precum rubidiu, cesiu sau yterbiu) ținuți în suspensie de fascicule laser focalizate (cunoscute sub numele de pensete optice) și răciți aproape de zero absolut.

Computerele cuantice cu atomi neutri sunt o alternativă la qubiții superconductori convenționali utilizați în procesoarele fabricate de companii importante precum IBM, Microsoft și Google, iar autorii studiului au citat aceste sisteme drept candidați principali pentru calculul cuantic tolerant la erori datorită progreselor QEC. Mai exact, qubiții fizici pot participa la mai mulți qubiți logici, nu doar la unul, reducând teoretic numărul de qubiți necesari pentru un qubit logic de la sute sau mii la doar cinci.

''Experimente recente cu atomi neutri au demonstrat operațiuni universale tolerante la erori sub pragul de corecție a erorilor, calcul pe matrici de sute de qubiți și captarea matricilor cu peste 6.000 de qubiți extrem de coerenți'', au scris oamenii de știință în studiu.

Astfel, ''deși rămân provocări inginerești substanțiale, analiza noastră teoretică indică faptul că o arhitectură cu atomi neutri proiectată corespunzător ar putea susține calculul cuantic la scări relevante din punct de vedere criptografic'', au adăugat ei. ''Mai larg, aceste rezultate evidențiază capacitatea atomilor neutri pentru calculul cuantic tolerant la erori într-o gamă vastă de aplicații științifice și tehnologice''.

În cadrul studiului, oamenii de știință au propus mai multe arhitecturi noi pentru computerele cuantice tolerante la erori și au analizat performanța cu diferite mecanisme de corecție a erorilor.

Mașinile existente cu atomi neutri cu 500 de qubiți, precum și matricile de 6.000 de qubiți, au demonstrat ambele capacități de funcționare ''sub prag''. Aceasta înseamnă că, odată ce se aplică QEC (Quantic Electrification Examination), creșterea numărului de qubiți reduce exponențial rata de eroare - deci, cu cât sistemul este mai mare, cu atât mai multe tehnici de corecție a erorilor fac computerul cuantic tolerant la erori. Aceasta este opusul aplicării tehnicilor de ne-corecție a erorilor, unde ratele de eroare cresc exponențial pe măsură ce creșteți numărul de qubiți dintr-un computer cuantic.

În cadrul studiului, cercetătorii au extrapolat potența sistemelor de calcul cuantic existente și au estimat cât de puternice ar trebui să fie acestea pentru a reprezenta o amenințare pentru sistemele criptografice. Aceștia au examinat trei algoritmi criptografici cheie: algoritmul lui Shor, care este acum un punct de referință pentru performanța calculului cuantic; ECC-256, o formă modernă de criptografie ce este mai puțin complexă, fiind utilizată pentru a securiza traficul de internet și a proteja criptomonedele și respectiv RSA-2048, utilizată pe scară largă.

În studiu, aceștia au indicat că, fără aplicarea corecției de erori, computerele cuantice de ultimă generație ar avea nevoie de 1 milion de qubiți pentru a descifra RSA într-o săptămână, în timp ce ECC-256 ar necesita doar 500.000 de qubiți și zeci de minute pentru a fi rezolvat.

Pe baza calculelor din studiu, algoritmul lui Shor ar fi rezolvabil cu un sistem echipat cu doar 11.961 de qubiți. Un sistem cu între 10.000 și 26.000 de qubiți ar putea descifra ECC-256 în 10 zile, iar un procesor cuantic cu o capacitate cuprinsă între 11.000 și 14.000 de qubiți ar putea rezolva RSA-2048 în mai puțin de trei ani.

Cercetătorii au prezis, de asemenea, că arhitecturile paralele cu aproximativ 102.000 de qubiți ar putea sparge criptarea RSA-2048 în doar 97 de zile.

Deși viitoarele procesoare cuantice cu mii de qubiți logici ''vor debloca o gamă largă de aplicații cu valoare științifică și economică semnificativă'', au scris oamenii de știință, aceste descoperiri sugerează că trebuie să luăm măsuri urgente pentru a renunța la criptarea standard. Inginerii Google, de exemplu, spun că lumea are mai puțin de trei ani pentru a migra către criptografia post-cuantică.

Noul studiu s-a concentrat doar pe QEC-ul actual, lăsând deschisă calea pentru sisteme mai mici care ar realiza aceleași performanțe în cazul în care alte tehnici se îmbunătățesc. Oamenii de știință au subliniat că îmbunătățirea fidelității qubitilor fizici - proiectarea unor qubiti fizici care sunt în mod inerent mai puțin predispuși la erori - sau compresia algoritmică - reducerea suplimentară a numărului de qubiti fizici necesari - se numără printre progresele care ar putea fi realizate în următorii ani - ceea ce înseamnă înjumătățirea numărului de qubiti necesari în viitoarele sisteme de depistare a criptării.

''Aceste descoperiri au implicații semnificative. Deși este necesară o expertiză substanțială, un efort de dezvoltare experimentală și un design arhitectural, analiza noastră teoretică sugerează că ar putea fi construit un sistem cu atomi neutri capabil să implementeze algoritmul lui Shor'', au scris ei. ''Această concluzie subliniază importanța eforturilor continue de tranziție a sistemelor criptografice implementate pe scară largă către standarde post-cuantice concepute pentru a fi sigure împotriva atacurilor cuantice'', se mai arată în studiu.

Studiul - ce poate fi găsit la adresa https://arxiv.org/html/2603.28627v1 - a fost realizat de cercetători de la start-upul californian Oratomic, alături de colegi de la California Institute of Technology (Caltech) și de la Departamentul de Fizică al University of California, Berkeley. AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Gabriela Badea)

* Sursa foto: Caltech/Robert Hurt (IPAC-SELab) / www.livescience.com

Afisari: 895

Conținutul website-ului www.agerpres.ro este destinat exclusiv informării publice. Toate informaţiile publicate pe acest site de către AGERPRES sunt protejate de dispoziţiile legale incidente. Sunt interzise copierea, reproducerea, recompilarea, modificarea, precum şi orice modalitate de exploatare a conţinutului acestui website. Informaţiile transmise pe www.agerpres.ro pot fi preluate, în conformitate cu legislaţia aplicabilă, în limita a 500 de semne. Detalii în secţiunea Condiţii de utilizare. Dacă sunteţi interesaţi de preluarea ştirilor AGERPRES, vă rugăm să contactaţi Direcţia Marketing - marketing@agerpres.ro.


Alte știri din categorie

Planeta 31-08-2026 09:59

Viitura din Nepal/ Înainte de catastrofă, Nepalul a solicitat Chinei avertizări timpurii, odată cu creșterea riscului

Cu trei luni înainte ca un val de apă, noroi și pietre să ucidă sute de persoane după ce a lovit o vale din Himalaya situată la granița dintre Nepal și China, experți și oficiali din ambele țări s-au întâlnit la Kathmandu pentru a discuta despre riscul producerii unor astfel de dezastre, relatează Reuters.  

Planeta 31-08-2026 08:31

Bilanțul inundațiilor din Nepal crește la 903 de morți și 4.247 de dispăruți (autorități)

Bilanțul provizoriu al inundațiilor devastatoare care au lovit miercuri Nepalul, la granița cu China, a crescut la 903 morți și 4.247 de dispăruți, a anunțat luni Autoritatea Națională pentru Reducerea și Gestionarea Riscului de Dezastre (NDRRMA), citată de agențiile AFP și EFE. Media de stat chineze au raportat 16 decese și 546 de persoane di

Stiinta 30-08-2026 16:00

VIDEO NASA a lansat telescopul spațial Roman

NASA a lansat duminică telescopul spațial Roman cu o rachetă Falcon Heavy a companiei SpaceX, de la Centrul Spațial Kennedy din Florida, transmite AFP. Conform materialului video difuzat de agenția aerospațială a Statelor Unite, decolarea a avut loc la ora locală 7.26 (11.26 GMT).

Planeta 29-08-2026 18:20

Viitura din Tibet: Pericolul reprezentat de un lac de acumulare s-a diminuat; Bilanțul victimelor a crescut la 682

Echipele de salvare s-au confruntat sâmbătă cu condiții dificile în timp ce înaintau spre zona devastată de o alunecare de teren în Tibet (sud-vestul Chinei), însă apa din lacul de acumulare format în urma viiturii, care reprezenta o amenințare, s-a resorbit 'aproape complet', potrivit relatărilor din presa de stat chineză,

Stiinta 29-08-2026 17:51

Microbii din solul antarctic dobândesc frecvent gene care le permit să transforme aerul în energie (studiu)

Microbii din solul antarctic dobândesc frecvent gene de la organismele din vecinătate, inclusiv de la specii îndepărtate din punct de vedere evolutiv, fapt ce îi ajută să supraviețuiască în unul dintre cele mai aride și mai reci medii de pe Pământ, potrivit unui studiu recent, informează Xinhua. Studiul, coordonat

Planeta 29-08-2026 11:43

Viitură în Himalaya: Cel puțin 633 de morți; continuă căutările pentru găsirea persoanelor dispărute (FOTO/VIDEO)

Echipele de salvare și-au dublat eforturile sâmbătă pentru găsirea celor aproximativ 3.000 de persoane dispărute și pentru evacuarea supraviețuitorilor blocați la granița dintre Nepal și China, la trei zile după viitura devastatoare care a ucis cel puțin 633 de oameni și a lăsat în urma sa un peisaj apocaliptic, informează AFP. <ifra

Planeta 28-08-2026 08:56

Numeroase victime ale inundațiilor din Nepal se aflau într-un pelerinaj la poalele Muntelui sacru Kailash

Numeroase victime de cetățenie străină ale inundațiilor fulgerătoare produse la granița dintre Nepal și China se aflau într-un pelerinaj, în căutarea păcii și a seninătății pe versanții Muntelui Kailash, muntele sacru din Tibet, transmite vineri AFP. Cel puțin 472 de persoane au fost ucise când un zid devastator de apă și nor

Planeta 28-08-2026 01:41

Seism cu magnitudinea 6 în Golful Aden (USGS)

Un cutremur cu magnitudinea de 6 s-a produs vineri dimineață în Golful Aden, între Somalia și Yemen, a anunțat U.S. Geological Survey (USGS), scrie AFP. Seismul s-a produs la o adâncime mică (10 kilometri), la ora locală 00:07 (21:07 GMT, joi), la aproximativ 145 de kilometri de coastele somaleze, a precizat USGS. AGERPRES/(A

Stiinta 27-08-2026 22:05

Giganții din industria tehnologiei consideră necesară o 'reacție globală' în urma atacurilor cibernetice amplificate de AI

Peste 100 de companii, în principal americane, inclusiv creatorii principalelor modele de inteligență artificială (AI), precum OpenAI, Anthropic și Google, au cerut joi 'o reacție globală' pentru protejarea spitalelor, a rețelelor de alimentare cu apă și a altor servicii esențiale împotriva atacurilor cibernetice amplificate de AI, informează AFP.

Planeta 27-08-2026 18:47

Căldurile intense estompează strălucirea fluturelui morpho (studiu)

Fluturele morpho, celebru pentru aripile sale de un albastru metalic, care au inspirat un emoji, este amenințat de încălzirea climei globale, care îi afectează strălucirea intensă datorită căreia reușește să scape de prădători, potrivit unui studiu publicat marți, informează AFP. În timpul transformării omidei în fluture, temperaturile

Planeta 27-08-2026 16:25

VIDEO Inundații devastatoare în Nepal și China: Bilanțul a crescut la 362 de morți și peste 1.400 de dispăruți

Echipele de salvatori au recuperat până joi trupurile a cel puțin 362 de victime din imensa masă de noroi care devastat zona de frontieră dintre Nepal și China în ziua precedentă și și-au continuat totoda

Planeta 27-08-2026 15:45

China avertizează cu privire la riscurile generate de un nou lac format în urma viiturii din Nepal și Tibet

Autoritățile chineze au avertizat joi cu privire la riscul unor noi inundații în urma unei alunecări de teren devastatoare, care s-a produs miercuri la granița dintre Tibet și Nepal, informează DPA.

Stiinta 27-08-2026 14:24

Un britanic, primul pacient din lume căruia i s-a extirpat o tumoare cerebrală folosind IA în timp real

Un pacient din Regatul Unit a devenit prima persoană din lume căreia i s-a extirpat o tumoare cerebrală folosind inteligența artificială (IA) în timp real, în timpul unei operații pentru a-i salva vederea, informează joi EFE. Rhys Hibbert, în vârstă de 48 de ani, ar fi putut orbi dacă nu ar fi fost supus acestei intervenții revoluționar

Stiinta 27-08-2026 13:40

De la satelit spion la telescop spațial: Originea neașteptată a Telescopului Spațial Roman al NASA

NASA a folosit subsisteme ale unor sateliți spion vechi pentru a construi revoluționarul Telescop Spațial Roman Nancy Grace, conform unui material publicat joi de Space.com. NASA a anunțat că lansarea noului t

Planeta 27-08-2026 08:17

Numărul persoanelor dispărute după inundațiile din Himalaya a depășit 1.300

Numărul persoanelor dispărute în Nepal după o viitură masivă în regiunea Himalaya, la granița cu China, a crescut la 826, potrivit autorităților, aducând numărul total al persoanelor dispărute în Nepal și China la peste 1.300, transmite joi DPA. Poliția nepaleză a estimat numărul morților la 162, peste 40 de persoane ră