الگوریتم رمزگذاری در سطح نظامی توسط محققان چینی با استفاده از رایانه کوانتومی دی-ویو(D-Wave) هک شد و ادعا می‌شود که این اولین حمله کوانتومی موفق به الگوریتم‌های رمزنگاری پرکاربرد است.

این نوع هک، تهدید قابل توجهی برای بخش‌های نظامی و مالی است.

رایانه کوانتومی دی-ویو(D-Wave) در ابتدا برای استفاده غیر رمزنگاری طراحی شده بود و اکنون الگوریتم‌های ساختاری شبکه جایگزین-جایگشت(SPN) را نقض کرده است.

اگرچه رمز عبور خاصی هنوز شکسته نشده است، اما این باز هم یک تهدید بزرگ است.

اثر تونل‌زنی کوانتومی

محققان ادعا کردند که پیشرفت رایانه‌های کوانتومی مختلف در تلاش آنها برای حمله سایبری به طور قابل توجهی کند بوده است.

به گفته آنها، برخلاف محدودیت‌های تحمیل‌شده توسط فناوری‌های کلیدی مانند کدهای تصحیح خطا در رایانه‌های کوانتومی جهانی، پیشرفت‌های نظری و سخت‌افزاری مهم رایانه‌های کوانتومی ویژه D-Wave مسیر رشد پایداری را نشان می‌دهند.

محاسبات کوانتومی ویژه D-Wave دارای یک اثر تونل‌زنی کوانتومی منحصر به‌ فرد است که می‌تواند از افراط‌هایی که الگوریتم‌های هوشمند سنتی مستعد قرار گرفتن در معرض آن هستند، دور بماند. به گفته محققان، می‌توان آن را کلاسی از الگوریتم‌های هوش مصنوعی با قابلیت بهینه‌سازی جهانی در نظر گرفت.

محققان دو رویکرد فنی مبتنی بر الگوریتم «تبرید کوانتومی»( quantum annealing)، با استفاده از الگوریتم کوانتومی خالص و تبرید کوانتومی همراه با الگوریتم کلاسیک برای اجرای حمله اریپتوگرافی کلید عمومی RSA(فاکتورسازی عدد صحیح بزرگ NFpq) معرفی کردند.

تبرید کوانتومی یک الگوریتم جستجوی کاشف برای حل مسائل بهینه‌سازی ترکیباتی است که برای اجرا روی رایانه‌های کلاسیک توسعه داده شد. این الگوریتم از این جهت به الگوریتم تبرید شبیه‌سازی‌شده شبیه است که هر دوی آنها از رویه‌های فیزیکی طبیعی تقلید می‌کنند.

الگوریتم‌های تبرید کوانتومی می‌توانند هم با استفاده از محاسبات کوانتومی بی دررو(AQC) و هم با رایانه‌های کلاسیک توسعه داده شوند. بنابراین تبرید کوانتومی یک پل مفهومی بین AQC و بهینه‌سازی کلاسیک ایجاد می‌کند که روند طراحی این الگوریتم را تسریع می‌کند.

محققان می‌گویند، ما با استفاده از قابلیت‌های شتاب محاسبات کوانتومی، چالش‌های این حوزه را برطرف می‌کنیم و این امکان تحقق یافتن یک جستجوی فضای نمایی را فراهم می‌کند که قابلیتی ورای دسترس روش‌های محاسباتی سنتی است.

الگوریتم تبرید کوانتومی مانند هدایت یک توپ برای یافتن پایین‌ترین نقطه در یک زمین است که دارای تپه‌ها و دره‌هاست. الگوریتم‌های سنتی هر مسیر ممکن را در سراسر این زمین بررسی می‌کنند و به توپ نیاز دارند تا به طور مکرر بالا و پایین برود که شبیه به تغییرات دما در طول تبرید کوانتومی است.

با این حال در دنیای کوانتومی، به لطف اثر تونل‌زنی کوانتومی، توپ می‌تواند به طور مستقیم به پایین‌ترین نقطه تونل بزند. بنابراین، الگوریتم تبرید کوانتومی می‌تواند به سرعت به بهترین راه حل کلی نزدیک شود.