به هر حال رمزنگاری کوانتومی چیست؟

با چند مورد استثنا، ویژه روشهای مدرن رمزنگاری، اصل شکست ناپذیر است. وجود ندارد زمان کافی یا انرژی در جهان به نوع رمزنگاری است که استاندارد این روز در نظر گرفته است. این به این معنا است که قادر به حل مشکل رمزگذاری است و هر کس می تواند استراحت?

پاسخ البته است که چیز دور از بر هستند. اگر چه ترک خوردگی قضایا، رمزگذاری غیر عملی برای یک چیز، برخی از محققان هنوز ضعف در الگوریتم های رمز نگاری خود پیدا ممکن است. این است که چندین بار در گذشته اتفاق افتاده است. با این حال، این تنها مورد در حال توسعه و یا پوسته پوسته شدن تا الگوریتم مختلف است که به خطر بیافتد شده است معمولا است.

رویداد دوم که کل سیستم موجود رمزگذاری ممکن است شکسته شدن ظهور فن آوری های محاسبات کاملا جدید است.

سن از رادیکال محاسبات

دانشمندان و مهندسان در حال خستگی ناپذیر در شیوه های بالقوه محاسبات که وعده سقف عملکرد فعلی با انتقام ضربه کار. ما در حال صحبت کردن در مورد کامپیوتر است که با استفاده از فوتون ها DNA و اثر شبح وار قلمرو کوانتومی. حل مشکل ماشین که رویکرد کاملا متفاوت را برای حل مشکلات. نه تنها مشکلات که سخت برای کامپیوتر معمولی، بلکه آنهایی که به معنای واقعی کلمه غیر ممکن است.

امیدوار کننده ترین پتانسیل های مختلف روش های محاسبات کوانتومی است محاسبات. که من کار به منظور تلاش برای گرفتن گرفتن در این مقاله است. دو زیر پایه چه محاسبات کوانتومی خاص باعث می شود، با این حال، ما نیاز به روکش کردن سریع در کارهای معمولی چگونه محاسبات.

(با فرض اینکه شما نبود آن چاپ خارج و یا چیزی) نمونه ای از یک کامپیوتر معمولی چگونه رایانه قدیمی کار رایانه های معمولی

دستگاه شما با استفاده از خواندن این مقاله حاضر است. ریز پردازنده شامل شمش میکروسکوپی دستگاه معروف به ترانزیستور را استفاده می کند.

ترانزیستور اساسی ترین دستگاه های نیمه هادی در محاسبات است. این کمی تعجب جایگزین لامپ خلأ در اوایل کامپیوتر و الکترونیک دیگر. زیرا ترانزیستور می توانند به عنوان سوئیچ، بودن یا روشن و یا خاموش کردن، شما آنها را برای ساخت دروازه منطق استفاده کنید.

دروازه منطق می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای ساختن عملیات منطقی. با تشکر از سیستم عدد معروف به دودویی، تنها تعداد 1 و 0 به هر مقدار قابل سنجش یا تعیین کنید. دودویی همچنین مزیت قابل توجهی که آن حساب و منطق را نمادین یک سیستم ترکیبی.

همه این عناصر با هم پرتاب و شما باید همه چیز شما نیاز به ریزپردازنده فوق العاده پیچیده امروز. چیز بسیار مهم به اینجا به یاد داشته باشید این است که تمام قابلیت های پیچیده رایانه شما با استفاده از الان فقط boils پایین به تعداد 1 و 0 است. عنصر اساسی محاسبات دودویی معروف به بیت.

همچنین شایان ذکر است که هر محاسبه رایانه معمولی می توانید انجام دهید، می توانید نیز انجام می شود توسط انسان بر روی کاغذ است. سرعت بسیار زیاد و ميانگين كارايي آنها را در ثانیه انجام می دهد آنها چه انسان مستعد خطا سال اما اساسا رایانه را و انسانها ریاضی همان.

رایانه های معمولی و رمزگذاری

پس از رایانه های معمولی در واقع تنها همان ریاضی به عنوان انسان می توانید انجام دهید (هر چند بسیار سریعتر)، یعنی رویکرد برای شکستن از طریق روشهای مدرن رمزنگاری، تقریبا چگونه این کار می باشد.

الگوریتم های رمز نگاری طراحی شده اند که در چنین راهی که شما در واقع می تواند ‘ t آنها را مهندسی معکوس و unscramble اطلاعات شما می خواهید. مگر است که نقص در نحوه کار الگوریتم وجود دارد. این شدت کاهش می دهد سطح اتفاقی در فرآیند تقلا.

معامله ای که ما می دانند از هر نقص چنین در روش رمزگذاری، تنها راه برای شکستن کد را از طریق نیروی بی رحم است. کامپیوتر هر ترکیب کلیدی ممکن برای رمزگذاری می کند. این اساسا به طور منظم، اما سرعت باور نکردنی که مخفیگاه آنان را.

مبارزه با قدرت رایانه افزایش اتفاقی کلید (خود آنتروپی ) و تعداد ترکیبات کلیدی ممکن شده است. از آنجا که تعداد ترکیبات نمایی با طول کلید مقیاس، حتی سریعترین کامپیوتر جهان کلید در هر نوع قاب زمان مفید کرک احتمالا نمی تواند. این حقیقت اساسی چه اطلاعات امن و وب عملیاتی نگه می دارد. با این حال، اگر وجود دارد یکی دیگر از راه های است که از میلیون ها سال قطع می تواند رایانه های متعارف به نرم افزار رمزگذاری قوی ترین را? این است که محاسبات کوانتومی اید

می آید تراشه D-موج چگونه کوانتوم رایانه کار

کلمه “کوانتوم” اشاره به شاخه ای از فیزیک شناخته شده به عنوان مکانیک کوانتومی. این فیزیک بسیار کوچک است. در، خلاصه می شود. زیراتمی ذرات بنیادی و انرژی.

همانطور که شما از مشاهده جهان است که در مقیاس کوچکتر و کوچکتر، آنها مشاهده می کنیم از نظر می رسد برای تغییر قوانین. بنابراین، هنگامی که شما را از مشاهده حرکت بدن فیزیکی در زندگی روزمره، اعمال قوانین فیزیکی کلاسیک نیوتن کاملا. اگر مشاهده می کنیم از افراط در گرانش و سرعت، با این حال، آنها شروع به شکستن. این زمانی است که انیشتین نظریه نسبیت کمک می کند تا ما درک و پیش بینی جهان. در سطح زیراتمی تئوری کوانتوم است که در آن در است. قلمرو freaky پاپ که در آن چیزهایی که داخل و خارج وجود دارد. آنها در دو محل در یک بار و یا در همه جا در یک بار ظاهر می شود. اینها فقط چند نمونه و نه، واقعا آن هم متوجه نمی شوم.

من فکر نمی کنم ما باید احساس هم بد. فیزیکدان معروف ریچارد فایمن ظاهرا quipped “اگر فکر می کنید شما را در درک مکانیک کوانتومی شما مکانیک کوانتومی را درک نمی.”  انیشتین فکر “وار” شد و فیزیکدانان هنوز در تلاش برای گرفتن سر خود را در اطراف آن هستند.

هسته ماده

نقطه است که ذرات بنیادی که جهان ما را نمی مانند نسخه کوچک از چیزهایی مانند سیارات یا بیس بال عمل می کنند. آنها با توجه به قوانین عجیب و غریب خود را عمل می کنند. با این حال، این قوانین بسیار قابل پیش بینی است. آن اساسا غافلگیر هر کس که با وجود چگونه ضد شهودی قوانین قلمرو کوانتومی است، تجارب بسیار دقیق و قابل پیش بینی است.

بنابراین چه این با محاسبات دارد؟ خوب, که شما می توانید چیزی به نام qubit با این دانش را مشخص شد. به عنوان باینری کمی برای کامپیوتر کلاسیک این بیت های کوانتومی به کامپیوتر کوانتومی است. که در آن بیت متعارف تنها 0 یا 1 می تواند، با این حال، qubit هر دو در همان زمان می تواند. این یک پدیده شناخته شده به عنوان برهم نهی است و از ویژگی های اساسی مکانیک کوانتومی است. همچنین qubits به درهم تنیدگی کوانتومی، که بدان معنی است که رابطه بین qubits computationally مفید هم هستند. همانطور که شما بیشتر qubits افزودن پیچیدگی سیستم نمایی، در یک راه خطی مقیاس.

تک هسته ای به نمایندگی از qubit استفاده می شود. از آنجا که qubits همه کشورها در همان زمان ذخیره کنید، یعنی رایانه های کوانتومی بیتی برای بیت استفاده عظیم سرعت بیش از رایانه های معمولی است. علاوه بر این، سطح انرژی درگیر است که تئوری سفارشات از قدر کمتر از که در محاسبات سنتی مورد نیاز هستند.

در حالی که این به این معنی که ما ممکن است کامپیوتر که میلیون برابر سريع تر از آنچه امروز، ممکن است محاسبات کوانتومی برخی از مفاهیم عمیقی برای تکنولوژی رمزگذاری فعلی است.

رایانه های کوانتومی و رمزگذاری

همانطور که گفتم در این مقاله دلایل اصلی فعلی رمزگذاری نشکن است پایین می آید به هزینه زمان و انرژی. رمزگذاری بنابراین اگر رایانه های مختلف واحدهای سریع تر شد و آغاز شده با استفاده از یک بخش کوچکی از انرژی برای محاسبه نسبت به استانداردهای فعلی، دچار مشکل واقعی می تواند.

رایانه های کوانتومی مانند D-موج، در حال حاضر وجود دارد. با این حال، آنها به اندازه کافی qubits دو نرم افزار روشهای مدرن رمزنگاری، هنوز دارای.

پیشرفته ترین رایانه های کوانتومی در حال حاضر 2000 qubits است. در 2011 که تعداد 128. به گفته گوگل رایانه کوانتومی آزمایش آنها را در یک ثانیه چه دسکتاپ کامپیوتر 10.000 سال را. با این حال، فعلی رایانه های کوانتومی ماشین آلات عمومی نیست. آنها برای حل مشکلات خاص ساخته شده است. با این حال، چقدر سریع تر آنها می تواند تکمیل وظایف آنها ساخته شده ذهن دمیدن است.

در برخی از نقطه در آینده رایانه کوانتومی که توسعه ممکن است کلیدهای رمزنگاری در گردش چشمی کرک خواهد شد. هیچ کس نمی داند چه زمانی که می خواهد. بر اساس یک فوربس مقاله آن ممکن است به عنوان اوایل به عنوان 2030s. با این حال، دستیابی به موفقیت می تواند در هر زمان اتفاق می افتد. این می تواند یک بحران واقعی را برای امنیت داده ها.

اگر چه این مسئله هنوز هم تنها نظری، مقدار زیادی از مردم مقاوم در برابر کوانتومی و رمزگذاری کوانتومی امن

کار سخت به اختراع اشکال جدید رمزگذاری که ایستادن را به ممکن است از رایانه های کوانتومی آینده هستند.

رمزنگاری کوانتومی مقاوم استفاده نمی کند که هر یک از مشکلات اصلی ریاضی فعلی رمزگذاری می کند. در حالی که کسانی که بسیار سخت برای رایانه های معمولی به کار را از طریق آنها را بی اهمیت به ماشین به اندازه کافی قوی کوانتومی است.

این به طور کلی فقط برای رمزگذاری کلید عمومی اعمال می شود. روش رمزنگاری متقارن موجود هنوز هم سخت است برای آینده کوانتومی کد شکن می دارد. طول کلید نیز برای پیشرفت در قدرت کوانتومی جبران افزایش یافته است.

رمزنگاری کوانتومی

بنابراین که موضوع شکستن رمزگذاری فعلی با رمزنگاری کوانتومی در ملخص کلام است، اما که به دور از پایان محاسبات کوانتومی و رمزنگاری.

ببینید این رایانه های کوانتومی نیز ما را به ایجاد رمزنگاری کوانتومی ممکن است اجازه. جنبه مختلف عجیب و شگفت انگیز و شبح وار از محاسبات کوانتومی ارائه دانشمندان مهندسین فیزیکدانان و دیگری مربوط به eggheads بسیاری از اسباب بازی های جدید. برخی از آنها می تواند به cryptographi اعمال می شودج وظایف، و این است که در آن همه چیز هیجان انگیز می.

توزیع کلید کوانتومی

به عنوان شما می دانید، یکی از مهمترین مشکلات ما رو در روشهای مدرن رمزنگاری، است کلیدهای رمزنگاری به اشتراک گذاری. هر دو انتهای کانال ارتباطی نیاز به کلید رمزگشایی چه برای آنها ارسال شد.

هنگام تنظیم رمز فای به عنوان مثال، شما به طور مستقیم نصب آن بر روی هر دستگاه در شبکه می تواند. این را از طریق کانال های نا امن ندارد. صورت تمایل به ارسال ایمیل رمزگذاری شده به کسی با این حال، شما نیاز به کشف کردن راه به آنها کلید رمزگشایی بدون آن snagged گرفتن در راه وجود دارد.

بهترین راه حل است که ما امروز داریم رمزگذاری کلید عمومی است. که در آن دو کلید وجود دارد، و شما یک راز را نگه دارید. کلید عمومی می تواند مورد استفاده قرار گیرد به رمز کردن پیام ها، اما شما نیاز به کلید خصوصی آنها رمزگشایی.

توزیع کلید کوانتومی با استفاده از طبیعت منحصر به فرد از مکانیک کوانتومی دو ایجاد کلید مشترک بین دو ارتباط برقرار میکنند. اگر یک شخص ثالث به استراق سمع نتواند روند و همه هشدار داده است. هنگامی که کلید برقرار شد، آنها متعارف رمزنگاری متقارن قوی با استفاده از رفتن می توانید. حتی بهتر، این روش توزیع کلید کوانتومی با استفاده از به خطر بیافتد می تواند. QKD مه یک روز جایگزین عمومی کلید رمزگذاری، که همچنین اکثر کوانتومی “vulnerable.txt” دو ترک خوردگی اتفاق می افتد. پس آن دو پرنده با یک سنگ را بکشند.

توزیع کلید کوانتومی اصلی و توسعه استفاده از رمزنگاری کوانتومی است. نمایشگاه می گویند که این روش توزیع کلید اساسا رمزنگاری کوانتومی موثر است. کاملا با این نسخهها کار در کنار روش های متعارف رمزنگاری کلید متقارن.

اشکال دیگر از رمزنگاری کوانتومی

در حالی که توزیع کلید کوانتومی همه توجه می شود و اکثر برنامه های بدیهی است که مفید علم است، بسیاری از راه های مختلف که ما ممکن است رایانه های کوانتومی به رمز در آوردن اطلاعات استفاده از وجود دارد.

به عنوان مثال، کوانتومی شیر یا خط است روشی نظری برای تامین امنیت کانال ارتباطی بین دو ارتباط برقرار است که به یکدیگر اعتماد ندارند. مفید است، اگر آنها همیشه آن را به کار می.

رمزنگاری کوانتومی بر اساس موقعیت استفاده از فن آوری است که در آن تنها کسانی که مکان جغرافیایی خاص می توانید ارتباط برقرار. بنابراین شما می دانید که شما به کسی در موقعیت تایید صحبت.

به غیر از QKD، فقط در مورد تمام پروتکل های رمزنگاری کوانتومی و برنامه های نظری دارد. سخت افزار آن کار را هنوز وجود ندارد یا هیچ کس می داند که چگونه به انجام حتی اگر این کار را کرد. ، هر چند می گویند هرگز هرگز! زندگی در جهان کوانتومی.

زندگی در جهان

کوانتومی سخت به بیان روشهای مختلف از ظهور محاسبات کوانتومی عملی خواهد شد همه چیز را تغییر است. اگر راه رادیکال که مدرن کامپیوتر های معمولی زندگی ما از زمان جنگ جهانی دوم تغییر نگاه آن اگاهی ارائه ممکن است. با این حال، به عنوان باور نکردنی بود که جهش توسعه بیش از فقط چند سال، شما هر چیزی را هنوز ندیدهام.

بسیاری از مشکلات شدید است که طول می کشد بیش از حد طولانی برای تکمیل با استفاده از رایانه های معمولی وجود دارد. برخی از مشکلات در اصل غیرقابل تحمل است. رایانه کوانتومی آینده کارایی بالا صرفا این مشکلات بلافاصله حل.

بیماری هایی که نیاز به شبیه سازی فرآیندهای پیچیده ممکن است در حال حاضر درمان شود. مجتمع مهندسی مشکلات و مسائل انرژی و دیگر سوالات سخت طراحی بهینه سازی شود فورا. هیچ چیز در جهان ما می خواهم قدرت محاسبات کوانتومی فرار. یادگیری ماشین به ویژه انقلاب های افراطی تجربه کنند.

جهان محاسبات کوانتومی یکی از معجزات آشکار است، و 2030s فقط در اطراف گوشه. ما باید مراقب باشیم که تکنولوژی جدید و فوق العاده قدرتمند تا صدمه زدن به امنیت و حریم خصوصی ما پایان نیست.