"Gdyby NSA miała komputer kwantowy szyfrowanie straciłoby sens?"

NSA intensywnie pracuje nad realizacją marzenia fizyków i jednym z ulubionych urządzeń autorów science fiction: komputerem kwantowym – podał Washington Post powołując się na Edwarda Snowdena. Pozornie – to nie news, prawdziwym hitem byłaby informacja, iż taki komputer został stworzony i działa. Pozornie – bowiem tak naprawdę nie wiemy, na jakim etapie są prace prowadzone przez NSA.

Co to jest komputer kwantowy i czym się różni od znanych nam urządzeń? Klasyczne komputery oparte są na tranzystorach. Procesy obliczeniowe – prowadzone w kodzie zerojedynkowym – oparte są o zjawisko przewodzenia prądu elektrycznego przez tranzystor: prąd przepływa albo nie przepływa. Dwa stany: tak albo nie czyli 0 albo 1. To jeden bit – podstawowa jednostka informacji.

W komputerze kwantowym podstawowym elementem jest nie tranzystor lecz atom, a podstawową jednostką nie bit lecz kubit (kwantowy bit). A kubit może przybrać nie tylko wartość 0 albo jeden, lecz stanowi superpozycję takich stanów: może być jednocześnie i zerem i jedynką. To tzw. kot Schrödingera: kot zamknięty w pudełku może być równocześnie żywy i martwy (superpozycja), dopiero gdy zajrzymy do pudełka okaże się jaki jest stan kota.

Co to znaczy w praktyce? Gigantyczna oszczędność miejsca to najmniej istotna konsekwencja. Komputery kwantowe byłyby nieporównywalnie szybsze. W komputerach klasycznych – jeden bajt może reprezentować jedną z 256 wartości, jeden kubajt – 256 wartości jednocześnie.

Nie ma szyfru nie do złamania – to kwestia czasu i ilości komputerów. W 2009 r. złamano szyfr oparty na 768 bitowym kluczu, zajęło to …dwa lata i wymagało pracy setek komputerów. Komputer kwantowy uporałby się z tym problemem nieporównywalnie szybciej.

A konsekwencje praktyczne? Złamanie szyfru to dziś kwestia czasu i mocy obliczeniowej. Nie ma szyfru nie do złamania – to kwestia czasu i ilości komputerów. W 2009 r. złamano szyfr oparty na 768 bitowym kluczu, zajęło to …dwa lata i wymagało pracy setek komputerów. Komputer kwantowy uporałby się z tym problemem nieporównywalnie szybciej.

Gdyby zatem NSA miała komputer kwantowy – wszelkie tajemnice stanęłyby przed nią otworem. Chyba, że druga strona szyfrowałaby swoje dane również przy pomocy komputera kwantowego.

Ten czas nadchodzi. Żegnaj, prywatności?

Tomasz Aleksandrowicz