36C3: Construya su propia computadora cuántica en casa

En cualquier situación normal, si tuviera que leer un artículo sobre la construcción de su propia computadora cuántica, una reacción completamente comprensible y natural sería llamarlo palomitas de maíz de clic. Pero un evento como el Chaos Communication Congress es cualquier cosa menos una situación normal, y nunca se sabe quiénes aparecerán y de qué antecedentes vendrán. Por ejemplo: un veterano de la seguridad [Yann Allain] que en realidad está construyendo su propia computadora cuántica en su garaje.

Comenzando con una introducción a la computación cuántica en sí, y lo que la hace tan poderosa también en seguridad, [Yann] continúa contando su viaje para construir una computadora cuántica por su cuenta. Su objetivo era construir una computadora estable que pudiera crear "fácilmente" por su cuenta en su garaje, que funcionaría a temperatura ambiente, utilizando tecnología de iones capturados. Después de algunas repeticiones, finalmente creó un prototipo con un KiCad, que cortó en un portador de chips de cerámica en blanco con un enrutador CNC de hobby que sobrevivirá cuando se coloque en una habitación vacía. Mientras todavía está trabajando en un sistema láser de bricolaje, se siente seguro sobre el camino correcto, y su estimación es que su prototipo alcanzará de 10 a 15 salidas con una trampa de iones, con el objetivo de encadenar varias trampas de iones más tarde.

Debido a que la computación cuántica a menudo se presenta como el dispositivo de criptografía de extremo a extremo, por supuesto, se tiene cuidado de que alguien pueda simplemente construir uno en su garaje, pero para mejorar los sistemas de cifrado futuros, también se requiere una comprensión completa, también práctica, de la tecnología cuántica. informática. mem. ¿Quieres copiar uno tú mismo, con un costo aproximado de "hasta 15k euros hasta ahora", por supuesto, es otra historia, pero quién sabe, tal vez [Yann] podría convertirse algún día en el Josef Prussiano de las computadoras cuánticas.

  • JM dice:

    "Cómo la computación cuántica se presenta a menudo como el dispositivo apocalíptico de la criptografía"

    ¿Alguien puede decirme si esto sigue siendo cierto ya que:

    "Criptografía de secreto perfecto mezclando ondas de oticaose en chips de silicio irreversibles que varían en el tiempo"
    https://www.nature.com/articles/s41467-019-13740-y

    • Maestría dice:

      ¿Sabías que el premio RSA fue retirado recientemente? Quizás alguien consiguió una computadora cuántica en alguna parte.

      • JM dice:

        Un artículo vinculado afirma que ya existe un método criptográfico que es más o menos una prueba de computadora cuántica. Solo quiero que alguien más inteligente me diga, ¿es más o menos?

        • huggy_d1 dice:

          El uso de una técnica cuántica puede transmitir datos de tal manera que no se pueden leer durante el tránsito sin invalidar los datos enviados.

          OIA, puede saber si algo que escucha la escucha inmediata está comenzando.

          • JM dice:

            Gracias.

          • Alexander Wikström dice:

            Algo que probablemente no sea fácil de hacer en el control eléctrico hace que tales dispositivos de seguridad sean bastante inútiles en el uso práctico en una red con un interruptor más activo, entonces la mayoría de la gente quiere mirar un palo.

            La mayoría de estos sistemas que he visto suelen estar relacionados con la comunicación por fibra óptica. Para proteger contra escuchas a lo largo de esa fibra. Sin embargo, en los extremos se vuelve a convertir en señales digitales que pasan a través de una PCB normal, es decir, aquí se puede escuchar. Sin embargo, al menos en algunos ISP / proveedores de red se espera que sea una premisa más segura, y es de esperar que no tengan negocios turbios detrás de escena.

            En general, es muy difícil tener un canal de comunicación realmente seguro. Sin embargo, las escuchas se suelen evitar fácilmente mediante el uso de una clave compartida enviada a través de un canal seguro conocido. (Cómo escoltar personalmente un dispositivo USB con muchas claves de cifrado de GB al centro de datos / servidor al que desea conectarse. Pero la impracticabilidad de hacerlo rara vez lo usa).

            Sin embargo, incluso con un cifrado sólido, la naturaleza del tráfico de la red, es decir, el tamaño y la frecuencia del paquete, puede estropear mucho lo que hace, incluso si está cifrado con un margen de tiempo. Entonces siempre hay otras formas de tormenta que un atacante puede aprovechar también ...

            En teoría, uno podría tener una fibra dedicada de la propia premisa directamente al servidor interesante. Pero esto es muy costoso y está prohibido, e incluso más impráctico en comparación con escoltar personalmente a los pulgares por todo el mundo ...

            No es que ninguna de esas dos soluciones sea práctica para la mayoría de las personas.

    • RW versión 0.0.1 dice:

      Las grandes longitudes de claves de la OMI todavía son lo suficientemente duras como para necesitar la computadora cuántica del año 2050 para romperlas en un período de tiempo razonable. es decir, necesitan 4Ghz i7 de CPU cuánticas, no la pequeña demostración de un concepto de ALU en el que están trabajando hasta ahora. (Esa es una analogía, no me digas que en realidad no es ALU) Se necesitan miles de millones de renuncias. Creo que los métodos que utilizan unos pocos miles de abandonos y técnicas repetidas de ie pueden eliminar algunos poderes de 10 del tiempo necesario para calcular, pero eso solo acorta la seguridad de una criptografía "seria" de "hasta la muerte caliente del universo" a " hasta que los océanos hiervan cuando nuestro sol entra en una fase de gigante roja ".

      • Noa dice:

        No estoy seguro de dónde obtiene miles de millones, necesita 2n + 1 abandonos con un algoritmo corto para factorizar un número de números primos de N bits. Entonces, para una clave RSA de 1024 bits, necesitaría 2049 cierres. El tiempo que tarda el circuito en completar su cálculo depende de la arquitectura de su hardware, para implementar un circuito cuántico óptico lineal del algoritmo de Shor, se observa un costo de dispositivo de $ 30 millones, una longitud de circuito de 5 campos de fútbol, ​​y será capaz de romper en promedio una clave de 1024 bits cada 5-7 minutos (si consideramos las probabilidades de éxito / falla de las puertas y asumiendo que se usa un procesador barato de 2.5Ghz para controlar las claves). Eso, también, no tiene ninguna optimización, eso sí. Simplemente proporcione la implementación del protocolo KLM con un algoritmo de control simple para la fuerza bruta de la clave.

        Todo eso para decir, sí, es posible, sí, el gobierno está experimentando con eso, no sabemos si han construido con éxito una computadora así, pero apuesto a que si aún no lo han hecho, no es más de unos pocos años.

  • Traumflug dice:

    Hubo suficientes risas en la audiencia, no mucha sorpresa. Sin embargo, creo que este es un gran e importante trabajo. Todo esto que Google e IBM están haciendo está bastante lejos de los usos prácticos y cosas como temperaturas por debajo de 1 Kelvin nunca serán prácticas. Yann se acerca a esto desde la dirección opuesta y si tiene éxito con solo dos abandonos, tendremos algo que todos puedan usar.

  • kaaaaaaaaaang dice:

    -Construí mis proyectos en mi garaje.
    -¡Yo también!
    -¡En realidad! El último que construí fue Spice, ¿y tú?
    -Construí una computadora cuántica que funciona según el principio de trampa de iones; conseguir que los láseres funcionaran correctamente fue la parte más difícil.
    - ...
    - ...
    -Yo ... tengo que irme ... a otro lugar ... con gente normal ... donde no estás presente ... ahora ... hasta

  • fossel dice:

    no, la parte difícil es evitar que los qbits se involucren cuando no deberían, y viceversa. Creo que el "kelvin cercano a cero" también ayuda a eliminar algunas perturbaciones externas.
    https://en.m.wikipedia.org/wiki/Quantum_entanglement

  • fossel dice:

    aquí también hay material más legible sobre superconductores contra iones capturados:
    http://www.forbes.com/sites/moorinsights/2019/09/16/quantum-computer-battle-royale-upstart-ions-versus-old-guard-superconductors/amp/

  • Dave J. dice:

    Spoiler: realmente no construyó un control de calidad. Ni siquiera construyó el láser. Ha construido pocas piezas, pero no está ni cerca de trabajar en el control de calidad. Toda esta charla está a solo un clic de distancia.

  • Somun dice:

    Soy más que una central eléctrica. Recogí ladrillos para el reactor de fusión que construyo en mi garaje. Supongo que terminaremos nuestros proyectos al mismo tiempo con este tipo.

  • Almiar dice:

    ¿Es así de simple? ¡Detengan la prensa! ¡Dígale a IBM y Google que abandonen los programas de investigación multimillonarios! ¡Tenemos una superioridad cuantitativa en una caja de garaje! Me pregunto quién se siente peor, los técnicos y científicos altamente pagados cuyo trabajo de toda una vida acaba de ser superado, o los ejecutivos que pagaron a esos tipos grandes sumas de dinero por el mismo resultado. ¡Lo sé, su cantidad! ¡Entonces ambos resultados existen al mismo tiempo! 🙂

Ricardo Prieto
Ricardo Prieto

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