Điện toán lượng tử là một trong các phương pháp xử lý thông tin tiến bộ trong tương lai.[1] Theo đó người ta sẽ sử dụng những nguyên lý của cơ học lượng tử để thực hiện các phép tính phức tạp trong một khoảng thời gian ngắn do nhiều siêu máy tính nhanh nhất trên thế giới thực hiện.[1][2][3][4][5]

Thế hệ máy tính tiếp theo hoàn toàn có thể sẽ dựa trên chính sách lượng tử, không còn chính sách điện tử như lúc bấy giờ nữa. [ 6 ]Điện toán lượng tử dựa trên bit lượng tử, gọi là qubit ( viết tắt từ quantum bit ). Theo ông Kike Mosca – phó giám đốc viện Điện toán lượng tử ở ĐH Waterloo ( Canada ), thì bit trong điện toán lúc bấy giờ chỉ bộc lộ ở hai trạng thái là 1 hoặc 0. Nhưng với qubit, nhờ có đặc tính cơ lượng tử mà một qubit hoàn toàn có thể có đồng thời hai trạng thái, 1 và 0, do đó một qubit hoàn toàn có thể đại diện thay mặt cho 2 bit. Điều này có nghĩa là qubit hoàn toàn có thể tăng gấp đôi thông số kỹ thuật giám sát điện tử. [ 6 ]

Từ đó, mẫu trong hệ dữ liệu có thể được lấy ra nhanh hơn mà không phải so sánh mọi giá trị dữ liệu. Khi quá trình so sánh, trích xuất dữ liệu nhanh hơn thì sẽ tăng tốc được rất nhiều thành phần xử lý khác. Vấn đề còn lại là các thuật toán truyền thống về xử lý dữ liệu cần được viết lại cho phù hợp.[6]

Tiếp theo, việc tích hợp qubit với cổng logic lượng tử rất có tiềm năng tạo được cải tiến vượt bậc về năng lực xử lý tính toán cho máy tính đại trà phổ thông trong vòng 10-15 năm tới. Nhưng năng lực này lại phát sinh một yếu tố khác là năng lực bẻ khóa những loại mã hóa cũng tiến triển theo, khiến tài liệu giống như một cuốn sách mở. [ 6 ]
Những máy tính hiện thời giải quyết và xử lý thông tin dùng những bit, mỗi bit đại diện thay mặt cho ký tự 0 hoặc 1. Việc giải quyết và xử lý thông tin lượng tử sử dụng những phiên bản của những bit, những nguyên tử đơn lẻ hoặc những hạt dưới Lever nguyên tử được gọi là những qubit. [ 1 ]Trong khi đó, tạp chí Physical Review Letters gần đây trình làng một mạch hoàn toàn có thể an toàn và đáng tin cậy được trên góc nhìn thực nghiệm và một cơ cấu tổ chức hiệu suất cao thực thi điện toán lượng tử. Khả năng nâng cao kỹ thuật này từ những thí nghiệm một hoặc hai qubit tới những mạng lưới hệ thống tương quan đến nhiều qubit sẽ tạo điều kiện kèm theo cho việc kiến thiết xây dựng quy mô và sản xuất máy tính lượng tử. Nhà khoa học Franco Nori bật mý những qubit hoàn toàn có thể tương tự với những ký tự 0-1 hoặc thậm chí còn cả hai ký tự 0 và 1 ở cùng một thời gian. Vì vậy, năng lực tạo ra những siêu vị trí của 0 và 1 như thế sẽ được cho phép những máy tính lượng tử giải quyết và xử lý những thông tin phức tạp một cách thật nhanh gọn, do tại bất kể qubit nào cũng hoàn toàn có thể đảm nhiệm một trong hai và hoàn toàn có thể cả hai vị trí ký tự nói trên. [ 1 ]Tuy nhiên, để thực thi kỹ thuật giải quyết và xử lý thông tin lượng tử, cần phải sẵn sàng chuẩn bị, tạo và đo lường và thống kê được thực trạng lượng tử của một mạng lưới hệ thống. Ông Nori nói những bước tiên phong trong kỹ thuật này hầu hết tập trung chuyên sâu vào điều tra và nghiên cứu những qubit đơn lẻ. Nhưng kiến thiết xây dựng một máy tính lượng tử lớn có nghĩa là phải tăng cường nhiều qubit và trấn áp mối liên hệ cũng như sự liên kết giữa chúng. Đây là hai yếu tố cơ bản nhất cần phải được phân phối để tiến hành điện toán lượng tử trên trong thực tiễn và ông tin rằng ý tưởng của nhóm mình hoàn toàn có thể xử lý hữu hiệu hai nhu yếu cốt lõi trên. Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu và điều tra của ông cũng đề ra rất nhiều thao tác nhằm mục đích giúp cho điện toán lượng tử gặt hái được thành công xuất sắc. [ 1 ]Ông Franco Nori còn cho biết nhóm đã nêu lên giải pháp xử lý một yếu tố trọng tâm khác của điện toán lượng tử, đó là phương pháp lựa chọn hai qubit trong rất nhiều qubit và làm cho chúng hỗ tương với nhau dù chúng hoàn toàn có thể không phải là hai qubit gần nhau nhất ; đồng thời họ cũng vạch ra phương pháp thực thi những thao tác điện toán lượng tử hiệu suất cao với hai qubit được lựa chọn này. Một số nhà khoa học cho rằng cần phải kiểm nghiệm tráng lệ kỹ thuật điện toán mới này ; cạnh bên đó việc sản xuất máy tính lượng tử mới, nếu hoàn toàn có thể, để ứng dụng thực tiễn yên cầu thời hạn dài, nhưng họ cũng thừa nhận ý tưởng này tỏ ra đầy hứa hẹn cho ngành công nghệ thông tin trong tương lai. [ 1 ]

Ông Mosca cũng cho rằng các chuyên gia bảo mật lúc này cần bắt đầu nghiên cứu cho mã hoá lượng tử.[6]

Còn theo Jeremy Hilton, phó quản trị nhà phân phối phần cứng lượng tử D-Wave Systems, một máy tính lượng tử đại trà phổ thông hoàn toàn có thể còn nhiều thập kỷ nữa mới Open, mặc dầu công ty ông đã bán ra một máy tính với những thành phần lượng tử. Hệ thống D-Wave 2 của công ty ông có 512 qubit, và dự kiến phiên bản 1 k qubit sẽ Open đầu năm nay. [ 6 ]NASA, Lockheed Martin và Google cũng đang thử nghiệm mạng lưới hệ thống lượng tử của riêng họ. [ 6 ]

Mức độ bảo mật thông tin[sửa|sửa mã nguồn]

Việc sử dụng máy tính lượng tử để tạo ra hạ tầng điện toán đám mây hoàn toàn có thể được cho phép những mạng lưới hệ thống điện toán đám mây nhanh hơn và phức tạp hơn. Tuy nhiên, những phức tạp ở cấp độ lượng tử hoàn toàn có thể có rủi ro tiềm ẩn bảo mật thông tin. Giờ đây, một nhóm những nhà nghiên cứu Áo đã thành công xuất sắc trong việc chứng tỏ một tính năng bảo mật thông tin cho điện toán đám mây lượng tử trong tương lai. [ 5 ]Mặc dù hầu hết những công ty và những tổ chức triển khai đều đang theo đuổi điện toán đám mây nhưng những mối lo lắng về bảo mật an ninh vẫn còn rất nhiều. Những hoài nghi về bảo vệ tài liệu trong điện toán đám mây vẫn còn là một nguyên do chính khiến một số ít người vẫn chưa vận dụng công nghệ tiên tiến này. Việc bổ trợ thêm điện toán lượng tử khiến cho những yếu tố về bảo mật thông tin tăng trưởng với một vận tốc theo cấp số nhân. Nhưng trong một nghiên cứu và điều tra mới, những nhà nghiên cứu Áo đã đưa ra một giải pháp về bảo mật thông tin điện toán đám mây ở cấp độ lượng tử : một mạng lưới hệ thống photon làm rối hoàn toàn có thể ngăn ngừa tài liệu rơi vào tay kẻ xấu. [ 5 ]

Điện toán lượng tử là một mục tiêu lớn trong thế giới máy tính, nhưng các máy tính lượng tử sẽ trở nên phức tạp đến mức bảo mật khó có thể duy trì trong một cấu trúc điện toán đám mây vốn đã phức tạp. Trong một cấu trúc điện toán đám mây lượng tử, các máy tính lượng tử phức tạp sẽ trở thành các máy chủ chính cho dữ liệu lưu trữ.[5]

” Một thử thách lớn trong việc sử dụng những máy tính lượng tử là việc tạo điều kiện kèm theo cho một điện toán lượng tử trên một máy chủ từ xa trong khi giữ tài liệu của người mua ẩn từ sever “, những nhà nghiên cứu Áo viết trong một điều tra và nghiên cứu từ Vienna Center về Khoa học Lượng tử và Công nghệ tại Đại học Vienna và Viện Quang học Lượng tử và tin tức Lượng tử ( Institute for Quantum Optics and Quantum Information ) ở Áo. [ 5 ]