(Phys.org)—Voor de eerste keer, natuurkundigen hebben aangetoond dat klanten die alleen klassieke computers hebben - en geen kwantumapparaten - computertaken kunnen uitbesteden aan kwantumservers die blinde kwantumcomputing uitvoeren. "Blind" betekent dat de kwantumservers geen volledige informatie hebben over de taken die ze aan het berekenen zijn, die ervoor zorgt dat de computertaken van de klanten veilig worden bewaard. Tot nu, alle demonstraties van blinde kwantumcomputing vereisen dat klanten hun eigen kwantumapparaten hebben om taken voor blinde kwantumcomputing te delegeren.

Het team van natuurkundigen, geleid door Jian-Wei Pan en Chao-Yang Lu aan de Universiteit van Wetenschap en Technologie van China, hebben een paper gepubliceerd over de demonstratie van blinde kwantumcomputers voor klassieke klanten in een recent nummer van: Fysieke beoordelingsbrieven .

"We hebben voor het eerst aangetoond dat een volledig klassieke client een kwantumberekening kan delegeren aan niet-vertrouwde kwantumservers met behoud van volledige privacy, " vertelde Lu Phys.org .

Het idee achter blind quantum computing is dat, hoewel er bepaalde computertaken zijn die kwantumcomputers exponentieel beter kunnen uitvoeren dan klassieke computers, kwantumcomputing gaat nog steeds gepaard met dure, complexe hardware die het voor de meeste klanten ontoegankelijk maakt. Dus in plaats van dat iedereen zijn eigen kwantumcomputers bezit, blinde kwantumcomputing maakt het voor klanten mogelijk om hun rekentaken uit te besteden aan kwantumservers die het werk voor hen doen. Ervoor zorgen dat de quantum computing blind wordt uitgevoerd, is belangrijk, aangezien veel van de potentiële toepassingen van kwantumcomputing waarschijnlijk een hoge mate van beveiliging vereisen.

Hoewel er de afgelopen jaren verschillende blinde kwantumcomputerprotocollen zijn uitgevoerd, ze hebben allemaal geëist dat de klanten het vermogen hebben om bepaalde kwantumtaken uit te voeren, zoals het voorbereiden of meten van qubit-statussen. Door deze vereiste te elimineren, krijgt u meer toegang tot blinde kwantumcomputers, aangezien de meeste clients alleen klassieke computersystemen hebben.

In de nieuwe studie de natuurkundigen hebben experimenteel aangetoond dat een klassieke klant een eenvoudig probleem (rekening houdend met het getal 15) kan uitbesteden aan twee kwantumservers die niet volledig weten welk probleem ze oplossen. Dit komt omdat elke server een deel van de taak voltooit, en het is fysiek onmogelijk voor de servers om met elkaar te communiceren. Om ervoor te zorgen dat de kwantumservers hun taken eerlijk uitvoeren, de klant kan ze "dummy-taken" geven die niet van de echte taak te onderscheiden zijn om hun eerlijkheid en correctheid te testen.

De onderzoekers verwachten dat de nieuwe methode kan worden opgeschaald om veilige, uitbestede kwantumcomputers, die op een dag kunnen worden geïmplementeerd op kwantumcloudservers en de kracht van kwantumcomputing op grote schaal beschikbaar maken.

"Blind quantum computing-protocol is een belangrijke privacybeschermende techniek voor toekomstige veilige quantum cloud computing en veilige quantumnetwerken, " zei Lu. "Door ons geïmplementeerde blinde kwantumcomputerprotocol toe te passen, klassieke klanten konden rekentaken blindelings en correct delegeren aan servers 'in de cloud' zonder rechtstreeks kwantumapparaten te bezitten. Het bespaart resources en maakt schaalbare quantum computing mogelijk."

In de toekomst, de natuurkundigen willen blind quantum computing nog makkelijker maken voor klanten door de eisen verder te verlagen.

"We zijn van plan om robuustere blinde kwantumcomputerprotocollen te bestuderen met minder benodigde middelen en minder beperkingen theoretisch en experimenteel, " zei Lu. "We zullen ook blinde kwantumcomputing onderzoeken voor meer toepassingsscenario's, zoals blinde kwantumcomputers voor meerdere gebruikers, publiek verifieerbare kwantumcomputers, en veilige quantum computing met meerdere partijen."

© 2017 Fys.org