В июльском номере Physical Review X исследователи из Сингапура и Австралии предложили способ безопасной работы с квантовым компьютером через Интернет. Эта технология, скрывающая пользовательские данные и код от самого компьютера, вступает в противоречие с основополагающими теоремами информатики, утверждающими, что шифрованные квантовые вычисления невозможны при наличии только классических коммуникаций.

Такой сценарий вполне реалистичен. Технологические гиганты уже делают доступными в Сети квантовые компьютеры, например, IBM 17 мая объявила, что предоставит в облаке для бесплатного публичного доступа систему с 16 кубитами.

В предложенной схеме все кубиты компьютера вводятся в перепутанное состояние, после чего выполняются вычисления путём измерения кубитов одного за другим. Пользователь предоставляет пошаговые инструкции для каждого измерения, шифрующие как входную информацию, так и программный код.

Ранее те же исследователи показали, что пользователи, создающие или измеряющие кубиты для передачи команд квантовому компьютеру, могут скрывать свои вычисления. Новая работа распространяет этот результат на тех, кто (как большинство из нас) может отсылать только классические биты.

Квантовый компьютер не знает, что делается на каждом из этапов последовательности измерений, какие кубиты служат для ввода, вычислений, а какие — для вывода. Хотя владелец такого сервера может попытаться восстановить цепочку измерений, неоднозначность роли каждого её звена создаёт слишком много интерпретаций, среди которых, как иголка в стогу сена, скрыт единственный верный вариант.

Количество интерпретаций быстро растёт с увеличением числа кубитов.

«Массив возможных вычислений экспоненциально велик — мы доказали это в статье — и поэтому шансы угадать реальное вычисление экспоненциально малы», — заявил Фитцсимонс (Joseph Fitzsimons), главный исследователь Центра квантовых технологий Национального университета Сингапура (NUS).