牛津大学物理学家最近取得的一项保证安全和隐私的突破，可以让数百万人和企业利用下一代量子计算的能力。这项进展有望释放云量子计算的变革潜力，其详细内容发表在美国极具影响力的科学杂志《物理评论快报》上。
该过程允许远程用户（右）以完全安全的方式访问云中的量子计算机（左） 图片来源：牛津大学物理系海伦-海因策（Helene Hainzer）
牛津大学物理学研究团队联合负责人、英国量子计算与模拟中心首席科学家大卫-卢卡斯教授。图片来源：马丁-斯莫尔
量子计算发展迅速为新的应用创造了可能，这些应用可能会改变医疗保健和金融服务等许多领域的服务。量子计算的工作方式与传统计算有着本质区别，其潜在功能要强大得多。然而，目前量子计算需要受控条件才能保持稳定，人们对数据的真实性以及当前安全和加密系统的有效性存在担忧。
Google、亚马逊和 IBM 等几家领先的云计算服务提供商已经单独提供了量子计算的某些元素。随着技术的发展，保护客户数据的隐私和安全是扩大其使用规模和开发新应用的重要前提。牛津大学物理系研究人员的新研究正是为了应对这些挑战。
牛津大学物理系研究团队的共同负责人、牛津大学物理系领导的英国量子计算与模拟中心的首席科学家大卫-卢卡斯教授说："我们首次证明，可以通过可扩展的实用方式访问云中的量子计算，这也将为人们提供完全的数据安全和隐私保护，以及验证其真实性的能力。"
牛津大学物理系贝克罗夫特设施中的量子计算实验 图片来源：牛津大学物理系 David Nadlinger
在这项新研究中，研究人员使用了一种被称为"盲量子计算"的方法，以完全安全的方式连接两个完全独立的量子计算实体--可能是一个人在家里，也可能是一个人在办公室访问云服务器。重要的是，他们的新方法可以扩展到大型量子计算。
新研究的作者彼得-德莫塔（Peter Drmota），他领导了牛津大学物理系的盲量子计算实验。资料来源：马丁-斯莫尔。
"利用盲量子计算，客户可以访问远程量子计算机，使用秘密算法处理机密数据，甚至验证结果是否正确，而不会泄露任何有用信息。"研究负责人、牛津大学物理系的彼得-莫塔（Peter Drmota）博士说："实现这一概念是量子计算和保护网络信息安全的一大进步。"
研究人员创建的系统包括量子计算服务器与远程访问其云服务的独立计算机上检测光子或光粒子的简单设备之间的光纤网络链接。这就实现了所谓的网络盲量子计算。每次计算都会产生校正，而校正必须应用于所有后续计算，并且需要实时信息才能符合算法要求。研究人员利用量子存储器和光子的独特组合来实现这一目标。
戴维-卢卡斯教授说："在当今云计算和人工智能时代，围绕数据和代码隐私的争论从未像现在这样迫切。随着量子计算机的功能越来越强大，人们将寻求通过网络在完全安全和隐私的情况下使用它们，而我们的新成果标志着这方面的能力发生了阶跃式变化。"
这些研究成果最终可能会促进笔记本电脑插卡设备的商业开发，从而在人们使用量子云计算服务时保护数据安全。
牛津大学物理系探索量子计算和技术的研究人员可以使用最先进的 Beecroft 实验室设施，该设施专门用于创造稳定和安全的条件，包括消除振动。
编译来源：ScitechDaily