När framtida användare av kvantdatorer behöver analysera sina data eller köra kvantalgoritmer, de måste ofta skicka krypterad information till datorn.

På grund av detta krav, forskare från DTU Physics och University of Toronto har undersökt om en kvantdator kan fungera lika bra med krypterade och okrypterade signaler. Resultaten indikerar att effektiviteten förblir nästan oförändrad.

Utvecklingen av en universell kvantdator anses i allmänhet vara det slutliga målet inom fysikområdet som kallas kvantinformationsteori. Om detta mål uppnås kommer det att möjliggöra stora framsteg inom en lång rad forskningsområden där kvanteffekter är viktiga. Detta kan till exempel genom att designa ny medicin eller nya typer av material för konstruktion eller elektronik.

Inspirerad av historien om utvecklingen av den klassiska datorn, forskarna räknar med att den första generationen kvantdatorer kommer att vara stora, dyrt och svårt att använda och underhålla.

Av dessa skäl förväntas det också att dessa enheter, åtminstone inledningsvis, endast vara tillgängliga för stora organisationer och regeringar.

Kan en blind kvantdator vara användbar?

Detta leder till idén om delegerad kvantberäkning, där en användare får tillgång till en centraliserad kvantdator via ett nätverk, ofta tänkt som en kvantversion av internet. Om användaren vill att begäran vidarebefordras till kvantdatorn ska vara hemlig, till och med själva kvantdatorn, hon kan kryptera dem. Frågan är då om en kvantdator som arbetar i mörkret, eftersom ingången är krypterad, är lika effektiv som när den arbetar med vanlig ingång.

En universell kvantdator består av ett antal så kallade grindar. Mer allmänt, en grind är en logisk operation. Både kvant- och vanliga datorer använder grindar, även om de beter sig annorlunda. En klassisk logisk operation kan till exempel vara en OCH -grind. Denna grind tar två ingångar och returnerar en utgång baserad på ingångarna. Till exempel till ingångar, var och en med värdet 1, skulle returnera utgången 1.

Det är möjligt att matematiskt visa vilka typer av grindar som är nödvändiga för att ge en kvantdator med erforderliga egenskaper, och forskarna har nu undersökt några av dessa portar för att se hur de reagerar på krypteringsproceduren.

Genom att jämföra grindutmatningen för en krypterad och okrypterad ingång, forskarna har kunnat mäta hur stor effekt krypteringen har på portutgången, och därmed effektiviteten hos kvantdatorn. Det visar sig att det inte finns någon signifikant minskning av denna effektivitet. Med andra ord, en kvantdator fungerar lika bra med krypterade och okrypterade signaler.