از زمان تولد ایده‌ی کامپیوترهای کوانتومی و با توجه به سرعت و امنیت آن، کاربران، انگیزه‌ای قوی برای خریدش داشتند، اما به دلیل هزینه‌ی بالا و نیاز به امکانات تخصصی در خانه‌‌های شخصی، این امر میسر نبود. حالا فیزیکدانان برای اولین بار در پژوهش تازه‌ای نشان داده‌اند کاربران کامپیوترهای کلاسیک می‌توانند کارهای محاسباتی خود را از راه دور به سرورهای کوانتومی که محاسبات کوانتومی کور را انجام می‌دهند محول کنند. «کور» به این معناست که سرورهای کوانتومی اطلاعات کاملی در مورد محاسبات در حال انجام ندارند و این به کاربران اطمینان می‌دهد که اطلاعاتشان امن نگه داشته می‌شود. نتیجه‌ی این پژوهش چند روز پیش در مجله‌ی Physical Review Letters منتشر شد. با دیپ لوک همراه باشید…
چائو-یانگ لو (Chao-Yang Lu) که به همراه جیان-وی پان (Jian-Wei Pan) از دانشگاه علوم و فناوری چین، رهبری این پژوهش را برعهده داشت، می‌گوید:
ما برای اولین بار نشان دادیم که یک کاربر کامپیوتر کاملا کلاسیک می‌تواند محاسبات کوانتومی خود را با حفظ کامل حریم خصوصی از راه دور به سرورهای کوانتومی غیر قابل اطمینان محول کند.
وظایف محاسباتی خاصی وجود دارد که کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند بهتر از کامپیوترهای کلاسیک انجام دهند، اما محاسبات کوانتومی هنوز هم به سخت افزار گران قیمت و پیچیده‌ای نیازمندند که برای اکثر کاربران غیرقابل دسترس است؛ به همین دلیل ایده‌ی محاسبات کوانتومی کور شکل گرفت. بنابراین محاسبات کوانتومی کور به کاربران اجازه می‌دهد تا بدون داشتن یک کامپیوتر کوانتومی شخصی، کارهای محاسباتی خود را به سرورهای کوانتومی بسپارند. اطمینان از اینکه محاسبات کوانتومی به‌طور کور انجام می‌شود بسیار مهم است، زیرا بسیاری از کاربردهای بالقوه‌ی محاسبات کوانتومی احتمالا به درجه‌ی بالایی از امنیت نیاز دارند.
اگر چه چندین روش محاسبات کوانتومی کور در چند سال گذشته ابداع شده، اما در همه‌ی آن‌ها لازم است کاربران توانایی انجام کارهای کوانتومی خاصی مانند آماده سازی یا اندازه گیری حالت‌های کیوبیت را داشته باشند. از بین بردن این نیاز، دسترسی بیشتری به محاسبات کوانتومی کور را فراهم می‌کند، زیرا اکثر کاربران تنها سیستم‌های محاسباتی کلاسیک دارند.
در این پژوهش جدید، فیزیکدانان به‌طور تجربی نشان دادند که یک کاربر کامپیوتر کلاسیک می‌تواند یک مسئله‌ی ساده (مضرب‌های عدد ۱۵) را به دو سرور کوانتومی که به طور کامل نمی‌دانند چه مسئله‌ای را حل می‌کنند، محول کند. این بدان دلیل است که هر سرور قسمتی از کار را انجام می‌دهد و از لحاظ فیزیکی غیر ممکن است که سرورها با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. برای اطمینان از این که سرورهای کوانتومی وظایف خود را به درستی انجام می‌دهند، کاربر می‌تواند برای تست صداقت و صحت عملکرد سرورهای کوانتومی، «وظایف ساختگی» که از وظیفه‌ی واقعی غیر قابل تشخیص است به آن‌ها بدهد.
محققان انتظار دارند روش جدید بتواند امکان محاسبات کوانتومی از راه دور و واقعا امن را افزایش بدهد. چنین روشی می‌تواند در آینده بر روی سرورهای کوانتومی ابری اجرا شود و قدرت محاسبات کوانتومی را به طور گسترده‌ای در دسترس قرار دهد. لو گفت:
این روش محاسبات کوانتومی کور روشی مهم برای حفظ حریم خصوصی محاسبات کوانتومی ابری و شبکه‌های کوانتومی امن در آینده است. با به‌کارگیری این روش محاسبات کوانتومی کور ، کاربران کلاسیک می‌توانند کارهای محاسباتی را به سرورها «در ابر» به صورت کور محول کنند و دقیقا بدون دسترسی مستقیم به دستگاه‌های کوانتومی به کار خود بپردازند. این کار منابع را ذخیره می‌کند و مقیاس پذیری محاسبات کوانتومی را ممکن می‌سازد.
فیزیکدانان حتی در آینده می‌خواهند با کاهش بیشتر الزامات، محاسبات کوانتومی کور را برای کاربران آسان‌تر کنند. لو می‌گوید:
ما قصد داریم که پروتکل‌های محاسبات کوانتومی کور قویتری را با منابع مورد نیاز کمتر و محدودیت‌های کمتر از نظر تئوری و تجربی مطالعه کنیم. ما همچنین محاسبات کوانتومی کور را برای سناریوهای کاربردی بیشتری از جمله محاسبات کوانتومی کور چند کاربره، محاسبات کوانتومی قابل اطمینان عمومی و محاسبات کوانتومی چندگانه‌ی ایمن بررسی خواهیم کرد.
بیشتر بخوانید:
منبع: Phys.org
