Egy egymillió qubites gép hét nap alatt képes feltörni a 2048 bites RSA-t, derül ki a tanulmányból

A Google Quantum AI előnyomtatványa újrakalibrálja a széles körben elterjedt 2048 bites RSA-titkosítás feltöréséhez szükséges hardverrel kapcsolatos elvárásokat. A csapat papíron bemutatja, hogy nagyjából egymillió zajos qubit, amely körülbelül hét napig folyamatosan működik, elegendő lenne. A korábbi becslések 20 millió qubit közelében mozogtak, így az új számadat csökkenti az elmélet és a gyakorlati fenyegetés közötti ablakot.

A csökkenést két előrelépés eredményezi. Először is, a kutatók finomították Shor faktorálási algoritmusát úgy, hogy az egzakt moduláris exponenciálás helyett közelítést használtak, így a logikai qubitek számát anélkül csökkentették, hogy a futási időt indokolatlanul felduzzasztották volna. Másodszor, a sűrűbb hibajavító sémák - a "mágikus állapotok művelésével" rétegzett felületi kódok - megháromszorozzák az üres logikai qubitek tárolási sűrűségét, miközben a hibaarányt is kontrollálják. Ezek a technikák együttesen hússzorosára csökkentik a fizikai qubitekre vonatkozó követelményeket a 2019-es előrejelzésekhez képest.

A hardver azonban még mindig elmarad a tanulmányban szereplő hipotetikus géptől. A mai vezető processzorok, mint például az IBM 1121 qubites Condor és a Google 53 qubites Sycamore, nagyságrendekkel kisebbek maradnak. Az útitervek léteznek: Az IBM 2033-ra egy 100 000 qubites rendszert tervez, a Quantinuum pedig 2029-re egy teljesen hibatűrő platformot. Még így is mérnöki akadályt jelent egymillió qubit fenntartása elég alacsony hibaaránnyal és több milliárd logikai művelet koordinálása öt folyamatos napon keresztül.

Az RSA, az elliptikus görbe Diffie-Hellman és hasonló aszimmetrikus rendszerek a mai biztonságos kommunikáció nagy részét lehorgonyozzák. Mivel a most összegyűjtött rejtjelezett szöveg később visszafejthető, a NIST sürgeti a kvantumkriptográfia utáni (PQC) algoritmusokra való áttérést, a sebezhető rendszerek 2030 után elavulttá válnak, 2035 után pedig nem engedélyezettek. A Google már integrálta az ML-KEM kulcstitkosítási mechanizmust a Chrome-ba és a belső hálózataiba, jelezve az iparági elmozdulást a kvantumrezisztens szabványok felé.

A munka konkrét fenyegetettségi modellt kínál mind a hardvertervezők, mind a politikai döntéshozók számára. A kvantumalgoritmusok érésével és a hibaarány csökkenésével a laboratóriumi képességek és a kriptoanalitikai támadások közötti szakadék egyre szűkül.