😈 Воскресный пост: или немного о «квантовом превосходстве» и крипте

У меня за плечами физмат-лицей №131 в Казани, так что тема мне интересна и я за ней слежу. Тем кто не совсем понимает почему квантовые исследования важны - рекомендую посмотреть на свою флэшку или светодиодный светильник. В основе этих устройств лежат именно квантовые эффекты (туннелирование у флэшки и квантовый переход у светодиода)

Туннелирование, например, это такое смешное свойство микромира, когда квантовая частица может оказаться (соскользнуть) в другу сторону от преграды просто потому что "ей так захотелось" (примерно по этой же причине солнце "не гаснет")

Вот и квантовое превосходство - сейчас в целом уже инженерная задача (!). Добиться того, чтобы квантовый компьютер решал какую-то конкретную задачу быстрее, чем самый мощный классический суперкомпьютер и при этом делал это стабильно. И, следовательно, мог за час расшифровать этот ваш блокчейн 🫠

Кубиты мы делать уже умеем (по разным технологиям) - но они очень "шумные". Малейшая вибрация, колебание температуры - и состояние разваливается (кубит "запутывается" с окружением и суперпозиция схлопывается)

Поэтому большинство экспертов склоняются к тому, что первый небольшой отказоустойчивый квантовый компьютер появится не раньше 2029–2030 годов. По идее британского физика Дэвида Дойча, полноценный квантовый компьютер работает одновременно в нескольких вселенных например (поэтому все непросто)

Причем тут крипта и зачем это нам все знать? Здесь самое интересное. Для взлома реальной криптографии (RSA-2048 и выше) текущего уровня квантовых компьютеров катастрофически мало. Чтобы запустить алгоритм Шора на серьезных ключах, нужны миллионы стабильных кубитов (пока они умеют раскладывать только пару чисел типа 15 и 21)

Но трафик спецслужбы и другие интересующиеся собирают уже сейчас, чтобы расшифровать его ASAP (сразу как появится достаточно мощная машина)

При этом, квантовая криптография уже работает в защите (квантовое распределение ключей). Например есть первые постквантовые алгоритмы по стандарту NIST.

Иными словами - если вы чего-то серьезное инвестируете в битховен, то за этой темой нужно как минимум следить (хотя и «квантового армагеддона» в ближайшие годы ждать не стоит)

И в целом в воскресенье хорошо подумать о фундаментальных вещах (дам ссылочку на небольшую лекцию товарища Семихатова - там в целом разбор базы) 👋