Google

Google opnår gennembrud med kvantecomputer

23 okt. 2019 13:54 - Via The Verge - af Andreas Ellemann

Google siger, de har opnået ‘quantum supremacy’ – et gennembrud, der sammenlignes med Wright-brødrenes første fly.

Såkaldt ‘quantum supremacy’-eksperimenter søger at demonstrere, at en kvantecomputer er i stand til at udføre opgaver, der ville være tæt på umuligt med en almindelig computer eller supercomputer.

Derfor har forskere fra Google nu opnået quantum supremacy, da deres Sycamore-processor med 54 qubit var i stand til at foretage et regnestykke på 200 sekunder, der ville have taget selv den kraftigste supercomputer 10.000 år at regne ud.

Det gør Google i en artikel, der er udgivet i Nature, og de forklarer nærmere i nedenstående video.

IBM – der er en af Googles største kvantecomputer-konkurrenter – mener dog ikke, at der er tale om så stort et gennembrud, som Google mener.

De skriver, at opgaven, der tog kvantecomputeren 200 sekunder, ville kunne løses på et almindeligt computer-system på 2,5 dage og ikke de 10.000 dage, som Google hævder, det ville kræve.

Samtidig er der dog forskere, som sammenligner Googles gennembrud med Wright-brødrenes første fly fra 1903 – og det ses således som et vigtigt skridt mod en fremtid med kvantecomputere, der er i stand til at løse mere praktiske opgaver mange gange hurtigere end almindelige computer-systemer.

Læs også IBM lancerer ‘verdens første kommercielle kvantecomputer’.

Forside
⟨
Forum
⟨
Nyheder

Gå til bund

#1 - mrtb
23. okt. 2019 12:32

Det virker lidt som marketingshype, når man vælger at lave sådan en video - Men ligemeget hvad, så er jeg spændt på hvad quantum computere kan medføre af ændringer i vores dagligdag.

Ender vi med at der står nogle quantum servere rundt omkring i verdenen, som klarer nogle meget bestemte typer opgaver, eller kommer vi til at se en quantum-chip i vores hjemme-pc'ere, der fungerer som en slags co-processor, som CPU'en kan sende opgaver af en bestemt karakter videre til?

Vi får nok næppe PC'ere derhjemme, der køler til tæt på nulpunktet, men det kan være man kan klare det uden så vild køling, på et tidspunkt.

#2 - Will Dormer
23. okt. 2019 13:04

Er der nogen af jer der ved hvad de kan bruges til? Hvis de forbedrer computeren lidt, vil den så kunne klare langt mere advancerede beregninger? Hvad koster sådan en computer? Den ser jo faktisk ret lille ud sammenlignet med andre supercomputere

#3 - ToFFo
23. okt. 2019 13:26

Spørg den hvornår Half Life 3 udkommer!

#4 - nwinther
23. okt. 2019 13:50

mrtb (1) skrev:
Men ligemeget hvad, så er jeg spændt på hvad quantum computere kan medføre af ændringer i vores dagligdag.

Ender vi med at der står nogle quantum servere rundt omkring i verdenen, som klarer nogle meget bestemte typer opgaver, eller kommer vi til at se en quantum-chip i vores hjemme-pc'ere, der fungerer som en slags co-processor, som CPU'en kan sende opgaver af en bestemt karakter videre til?

Hvis man bliver i Wright-analogien, så er det de færreste, som har en flyvemaskine i hjemmet. Men de bruges trods alt alligevel af os alle.

Men i dag er det jo allerede det meste (eller i hvert fald meget) som "computeres" af servere langt væk. Det med at alt foregik hjemme, hører 80'erne og 90'erne til.

#5 - Ajukrezi
23. okt. 2019 13:55

#2 puha søg på quantum mechanics på youtube og se, men det er fordi den ikke som så kører binær, alle bits kan være 1 og 0 så det kan regne alle muligheder for alle de bits samtidig og få et tal ud med resultatet.. dette er MEGET MEGET simpelt forklaret.
hvordan og hvorledes de kom frem til de ting fatter jeg heller ikke, men det gør at alt der skal have forsøgt en masse udregninger for at finde noget hvor en almindelig computer måtte gennemgå hver eneste komplette udregning fra ende til anden slipper quantum for det, den regner mange på engang og derved kan den klare det med langt færre bits

Men Fedt nok det åbner nogle helt andre muligheder for at simulationer osv, altså det gør det muligt at lave simulationer af ting ude i verdens rummet der ikke kunne fungere på almindeligvis uden den helt korrekte formel.

men alle passwords er færdige mod sådan en.

#6 - ToFFo
23. okt. 2019 14:13

#2 - Den analogi jeg plejer at bruge går således:

Du står over for en række med 1.000.000.000 skabe. I et af skabene er der en bold, og målet er at finde det skab, hvor bolden er, hurtigst muligt.

De forskellige typer computere vil udføre opgaven således:

Almindelig computer: Åbner skab 1, så skab 2, skab 3... osv...

Kvantecomputer: Åbner alle skabe på en gang!

Det er i hvert fald sådan jeg har forstået konceptet. Igen... Meget enkelt forklaret. Men man behøver vel heller ikke en super teknisk forklaring for bare lige at fange konceptet.

#7 - arne_v
23. okt. 2019 14:46

Ajukrezi (5) skrev:

men alle passwords er færdige mod sådan en.

Fordi????

#8 - Claus Jørgensen
23. okt. 2019 15:25

2.5 dage til 200 sekunder er vel ogsaa en forbedring.

Men hvordan ved de at regnestykket er korrekt?

#9 - Claus Jørgensen
23. okt. 2019 15:30

#7

Ideen er vel at man kan brute force attack passwords exponentielt hurtigt. Men det er et jo problem der er nemt at loese (f.eks. max 3 forsoeg per time)

#10 - dub
23. okt. 2019 16:33

#9 Men hvis du har databasen hvor kodeordene er krypteret så er der ikke nogen 3 forsøg per time.
Det bliver kryptering der bliver hård ramt

#11 - Athinira
23. okt. 2019 16:55

dub (10) skrev:
#9 Men hvis du har databasen hvor kodeordene er krypteret så er der ikke nogen 3 forsøg per time.
Det bliver kryptering der bliver hård ramt

Man kan godt mærke at der er mange her der ikke har forstand på hverken kvantecomputere eller kryptering.

Lad os starte med symmetrisk kryptering: det bedste en kvantecomputer kan gøre her er et brute-force angreb hvor tiden det tager at bryde algoritmen er kvadratroden af nøglelængden. Dvs. man kan bryde en 256 bit nøgle som var det en 128 bit nøgle.

Det problem løses let ved at fordoble nøglelængden. Så fremtidens krypteringer vil muligvis bruge 512 bit-nøgler til at kryptere information frem for 256 bits.

Kvantecomputere er en større trussel mod asymmetrisk kryptering, men der findes faktisk andre asymmetriske krypteringsalgoritmer som ikke er baseret på talfaktorisering. De er ikke særligt brugt, bl.a. fordi at teorien er ret obskur - men de er en mulighed, og der er allerede programmører der kigger på at implementere disse algoritmer til når vi engang lander i en verden hvor kvantecomputere er en reel trussel mod sikkerheden.

#12 - arne_v
23. okt. 2019 17:26

Claus Jørgensen (9) skrev:
#7
Ideen er vel at man kan brute force attack passwords exponentielt hurtigt.

Ja. Men det er bare ikke nok til at gøre hashed password konceptet ubrugeligt - det kræver kun lidt længere hashes.

Claus Jørgensen (9) skrev:

Men det er et jo problem der er nemt at loese (f.eks. max 3 forsoeg per time)

Kvantecomputere vil næppe have nogen relevans i faktisk login forsøg scenarier.

De er kun relevante når angriberen har fået fat i hash af password.

dub (10) skrev:

#9 Men hvis du har databasen hvor kodeordene er krypteret så er der ikke nogen 3 forsøg per time.
Det bliver kryptering der bliver hård ramt

Ja.

Men forhåbentligt er password hashet og ikke krypteret! :-)

(medmindre man betragter hashing som "envejs-kryptering")

#13 - arne_v
23. okt. 2019 17:37

Athinira (11) skrev:

Man kan godt mærke at der er mange her der ikke har forstand på hverken kvantecomputere eller kryptering.

Helt enig.

Athinira (11) skrev:

Lad os starte med symmetrisk kryptering: det bedste en kvantecomputer kan gøre her er et brute-force angreb hvor tiden det tager at bryde algoritmen er kvadratroden af nøglelængden.

Nej.

Kvadratroden af antal mulige nøgler svarende til den halve nøglelængde.

Athinira (11) skrev:

Dvs. man kan bryde en 256 bit nøgle som var det en 128 bit nøgle.

Det problem løses let ved at fordoble nøglelængden.

Ja.

Athinira (11) skrev:

Så fremtidens krypteringer vil muligvis bruge 512 bit-nøgler til at kryptere information frem for 256 bits.

Måske. Men ikke sandsynligt. AES 128 bit anses som sikkert med normal computere og derfor anses AES 256 bit som sikkert med kvantecomputere.

Athinira (11) skrev:

Kvantecomputere er en større trussel mod asymmetrisk kryptering, men der findes faktisk andre asymmetriske krypteringsalgoritmer som ikke er baseret på talfaktorisering. De er ikke særligt brugt, bl.a. fordi at teorien er ret obskur - men de er en mulighed, og der er allerede programmører der kigger på at implementere disse algoritmer til når vi engang lander i en verden hvor kvantecomputere er en reel trussel mod sikkerheden.

Det er ikke kun faktorisering (RSA) men også diskrete logaritmer )DSA, ElGamal) og ekliptiske kurver (ECxxx) som er sårbare over for kvantecomputere.

Men ja - der er assymmetriske algoritmer som ikke er sårbare.

Men tilbage til udgangspunktet.

Vi snakker passwords.

Og ingen bør bruge hverken symmetrisk eller assymetrisk kryptering til passwords.

Så betragtningerne overnfor er aldeles irrelevante.

Passwords skal hashes.

#14 - arne_v
23. okt. 2019 17:56

arne_v (12) skrev:
Claus Jørgensen (9) skrev:
#7
Ideen er vel at man kan brute force attack passwords exponentielt hurtigt.

Ja. Men det er bare ikke nok til at gøre hashed password konceptet ubrugeligt - det kræver kun lidt længere hashes.

arne_v (13) skrev:
Athinira (11) skrev:

Lad os starte med symmetrisk kryptering: det bedste en kvantecomputer kan gøre her er et brute-force angreb hvor tiden det tager at bryde algoritmen er kvadratroden af nøglelængden.

Nej.

Kvadratroden af antal mulige nøgler svarende til den halve nøglelængde.

Athinira (11) skrev:

Dvs. man kan bryde en 256 bit nøgle som var det en 128 bit nøgle.

Det problem løses let ved at fordoble nøglelængden.

Ja.

Athinira (11) skrev:

Så fremtidens krypteringer vil muligvis bruge 512 bit-nøgler til at kryptere information frem for 256 bits.

Måske. Men ikke sandsynligt. AES 128 bit anses som sikkert med normal computere og derfor anses AES 256 bit som sikkert med kvantecomputere.

...

Men tilbage til udgangspunktet.

Vi snakker passwords.

Og ingen bør bruge hverken symmetrisk eller assymetrisk kryptering til passwords.

Så betragtningerne overnfor er aldeles irrelevante.

Passwords skal hashes.

Hashing algoritmer kan angribes af kvantecomputere på samme måde som symmetriske krypterings algoritmer (Grovers algoritme), så løsningen er den samme flere bits.

Hvis man stadig bruger traditionelle hash algorithmer (kan ikke anbefales længere - sideeffekt af bitcoin!) som SHA2 og SHA3, så fra 256 til 512 bit.

Også fordobling af bits i PBKDF2.

Og formentligt et eller andet tilsvarende i BCRYPT og ARGON2 men der er flere parametre i disse.

#15 - Athinira
23. okt. 2019 18:02

arne_v (13) skrev:
Nej.

Kvadratroden af antal mulige nøgler svarende til den halve nøglelængde.

Det var da også en hamrende dårlig og ikke gennemtænkt formulering af mig. Det er naturligvis ikke den "halve tid", men den halve nøglelængde.

Håber du tog mig til nåde da jeg efterfølgende skrev det korrekte (at en 256 bit nøgle kan brydes som en 128 bit nøgle) :P

#16 - kblood
23. okt. 2019 22:20

Det som gør kvantecomputere specielle er ikke så meget det med at det er underlige bits der egentlig har 4 værdier hver i stedet for 2. 1, 0, begge dele og ingen a delene... eller måske det kun er 3.

Det som giver en kvantecomputer et enormt potentiale er at den køre sine processor parallelt, som jeg har forstået det. Så hver qubit der tilføjes skulle kvantecomputeren blive eksponentielt kraftigere / hurtigere.

Det er så også derfor de kan være utroligt effektive til at bryde krypteringer. Google er allerede ved at lave nye HTTPS krypteringer, for at sikre at de er klar med noget der kan modstå kvantecomputere.

Men der hvor jeg vil mene vi nok virkeligt vil få nytte af disse kvantecomputere... udover at det sikkert er områder hvor vi har svært ved at forestille os at de vil hjælpe, så tænker jeg gen-forskning, kræftforskning og den slags vil kunne blive hjulpet enormt af kvantecomputere. At studere DNA er en langsom process som nok kunne blive hjulpet en del med kvantecomputere... et andet område tænker jeg kunne være AI. Svært at sige om en kvantecomputer egentlig er brugbar når det gælder AI. Indtil videre har man lavet en AI som kan hjælpe med et nedkøle en kvantecomputer... så en computer kan gøre det i stedet for et hold af videnskabsfolk som det var påkrævet i starten. Så AIer har hjulpet kvantecomputere, men tænker snart det kommer til at gå den anden vej.

#17 - kblood
23. okt. 2019 22:21

Jeg er vidst ikke den eneste der har tænkt at de kunne hjælpe med gen-forskning:
https://www.technologynetworks.com/informatics/new...

#18 - arne_v
24. okt. 2019 00:32

kblood (16) skrev:

Det som gør kvantecomputere specielle er ikke så meget det med at det er underlige bits der egentlig har 4 værdier hver i stedet for 2. 1, 0, begge dele og ingen a delene... eller måske det kun er 3.

Det som giver en kvantecomputer et enormt potentiale er at den køre sine processor parallelt, som jeg har forstået det.

Hvis jeg har forstået det rigtigt så er multi-state egenskaben det som giver parallelitets egenskaben.

kblood (16) skrev:

Så hver qubit der tilføjes skulle kvantecomputeren blive eksponentielt kraftigere / hurtigere.

antal states = antal states per bit power antal bits

#19 - EmilKampp
24. okt. 2019 06:10

Man ved beregningen er rigtig fordi man kan bruge en type af matematiske problemer i der svære at regne ud, men nemme at bekræfte om er rigtige.

Håbet her er fx. at q-comps kan løse en anden gruppe af problemer: Problemer der er svære at løse og svære at tjekke.

Fx. Navier-Stokes beregninger kan virkelig drage nytte af q-computing.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/P_(complexity)

#20 - arne_v
24. okt. 2019 16:55

EmilKampp (19) skrev:

Man ved beregningen er rigtig fordi man kan bruge en type af matematiske problemer i der svære at regne ud, men nemme at bekræfte om er rigtige.

Ja.

Og faktorisering er et nemt forståeligt eksempel.

Prøv og lav følgende med lommeregner:

1) Find de to primtal som ganget sammen giver 4088459.

2) Beregn 2017*2027.

#21 - mplys3
25. okt. 2019 12:31

kblood (16) skrev:

Det som giver en kvantecomputer et enormt potentiale er at den køre sine processor parallelt, som jeg har forstået det. Så hver qubit der tilføjes skulle kvantecomputeren blive eksponentielt kraftigere / hurtigere.

Kvante Computere er skide smarte til store komplicerede opgaver, for som kblood skriver de bliver eksponentielt hurtigere pr. qubit.

Forestil dig at du puttede 2 processorer i din computer og den blev dobbelt så hurtig, så puttede du en 3. i og den blev bare dobbelt så hurtig igen.

Men som det også er skrevet så virker den "lidt" som et grafikkort/fpga den kan beregne alle tingene parallelt.

Det er mega smart til Protein beregninger i DNA, til AI neurologiske netværks beregninger og til f.eks nogle af de algoritmer de bruger ved CERN.
Havde en studie-kammerat der nede der brugte 16 dage på 14 beregninger på deres Supercomputer, altså du puttede tal ind om morgenen og gik hjem. for den simulerede i ca 25 timer før den var færdig, hvis det nu pludseligt tog 10 sekunder, kunne man være meget mere produktiv.

Så hvis det passer det de siger, så tror jeg der er MANGE ting der står foran før de begynder at putte password algoritmer og hashes ind i dem!

#22 - larsp
25. okt. 2019 13:02

Som jeg forstår det kan en kvantecomputer gennemsøge et 2^qubits udfaldsrum i ét hug, og ved at give den en nøje planlagt konfiguration, eller et "circuit" som de kalder det i videoen, kan man bruge det til at finde løsningen på matematiske ligninger og lignende.

Det jeg ikke forstår helt er hvor meget data man kan give den at arbejde med og hvor kompliceret dette "circuit" kan være. Jeg tænker at kompleksiteten i opgaven stadig er meget begrænset, så man stikker den ikke bare et dump med krypteret data og ordren: find nøglen. Ikke i dag og nok heller ikke i nær fremtid?

#23 - arne_v
25. okt. 2019 13:13

#22

https://en.wikipedia.org/wiki/Grover's_algorithm

https://en.wikipedia.org/wiki/Shor%27s_algorithm

etc.

#24 - kblood
25. okt. 2019 23:41

arne_v (18) skrev:
kblood (16) skrev:

Det som gør kvantecomputere specielle er ikke så meget det med at det er underlige bits der egentlig har 4 værdier hver i stedet for 2. 1, 0, begge dele og ingen a delene... eller måske det kun er 3.

Det som giver en kvantecomputer et enormt potentiale er at den køre sine processor parallelt, som jeg har forstået det.

Hvis jeg har forstået det rigtigt så er multi-state egenskaben det som giver parallelitets egenskaben.

kblood (16) skrev:

Så hver qubit der tilføjes skulle kvantecomputeren blive eksponentielt kraftigere / hurtigere.

antal states = antal states per bit power antal bits

Ja, det er vidst godt nok antal states der gør at det er muligt. Men at det er i potens af antal qubits er vidst ikke givet. Det mener jeg ihvertfald har været problemet indtil videre.

For at det bliver eksponentielt på den måde så kræver det at kvantecomputeren er "fully connected". At hver qubit er forbundet direkte med alle andre qubits. Det er også en af grundene til at udviklingen med kvantecomputere har været så eksplosiv, for hver eneste forbedring de laver, har det med at låse op for mere af potentialet i en kvantecomputer. Jeg har ikke læst op på det for nyligt, men sidst jeg gjorde for et par år siden tror jeg det var, mener jeg at de stadigt var et stykke fra at få en kvantecomputer til at opnå dette stadie eller denne funktionalitet som nogen vidst endda mener ville gøre det til en "ægte" kvantecomputer.

Men at sætte en kvantecomputer sammen med noget neural net udvikling og så bruge det til gensforskning, så kunne der nok komme en udvikling hvor at det ville være umuligt for et almindeligt menneske at følge med den udvikling. Men der ville så nok ret hurtigt også komme nye mennesker. Cyborgs, mere end det vi har nu, men hvor det også bliver hjernen man sætter sammen med teknologi, og så er der genmanipulation som også allerede er kommet langt. Med CRISPR er det blevet muligt at ikke bare genmanipulere sædceller, men også et fuldt voksent menneske.

Med denne blanding er videnskabelige fremskridt, kunne det godt tænkes at vi måske når at opleve The technological singularity.

#25 - arne_v
26. okt. 2019 03:31

kblood (24) skrev:

arne_v (18) skrev:

kblood (16) skrev:

Så hver qubit der tilføjes skulle kvantecomputeren blive eksponentielt kraftigere / hurtigere.

antal states = antal states per bit power antal bits

Ja, det er vidst godt nok antal states der gør at det er muligt. Men at det er i potens af antal qubits er vidst ikke givet. Det mener jeg ihvertfald har været problemet indtil videre.

For at det bliver eksponentielt på den måde så kræver det at kvantecomputeren er "fully connected". At hver qubit er forbundet direkte med alle andre qubits.

Det er muligt at brug af antal states kræver at alle er forbundet, men antal states er sådan uanset forbindelse.

#26 - EmilKampp
26. okt. 2019 07:11

https://arstechnica.com/science/2019/10/inside-goo...

#27 - kblood
31. okt. 2019 21:29

#25 Ja, det er mere omvendt. Antal states gør vidst mere at det er muligt at få den ekstra performance, men fully connected er hvor man får den fulde performance benefit ud af kvantecomputere... hvis jeg har forstået det rigtigt. States er vel bare det at en kvante-bit kan være mere end 0 og 1.

#28 - Spiff_21
8. nov. 2019 11:40

Betyder det så at nogle krypto valuta kan blive konpromiteret ?

#29 - kblood
17. nov. 2019 22:30

Spiff_21 (28) skrev:
Betyder det så at nogle krypto valuta kan blive konpromiteret ?

Egentlig et godt spørgsmål... er faktisk ikke sikker på om de ville kunne bruges til at måske hijacke en hel blockchain. Det er jo noget med at hvis en person eller gruppe kan slippe afsted med at gennemarbejde en bestemt procentdel af en blockchain, kan man vidst overtage den del og rent faktisk forfalske kryptovaluta af den type så vidt jeg har forstået. Der må næsten være nogle af dem som kunne være sårbare overfor det.

#30 - CBM
18. nov. 2019 07:29

Spiff_21 (28) skrev:
Betyder det så at nogle krypto valuta kan blive konpromiteret ?

her er en gammel kvante joke... ja ... OG nej

#31 - larsp
18. nov. 2019 08:03

#29 Det snedige med blockchain er at det er et konsensusnetværk. Alle nodes kører samme kode og hvis én eller få noder laver noget der ikke følger reglerne bliver de stemt ned massivt. Der skal 50% konsensus til hvor at vinde blockchain over.

Men, man kunne måske bruge kvantecomputere til at mine hurtigere. I så fald kan netværket skrue difficulty op indtil de igen tager 10 minutter at finde en block med en acceptabel hash.

Og hvis hele konceptet med at bruteforce en hash funktion for at mine en block (proof of work) en dag bliver ubrugeligt, er der andre metoder der kan bruges i stedet som f.eks. proof of stake.

#32 - larsp
18. nov. 2019 08:13

#28 #29 Her er lidt mere om emnet https://moneycheck.com/quantum-computing-threat-cr...

#33 - dugfrisk
7. jan. 2020 16:02

#34 - CBM
7. jan. 2020 16:12

One
Small step
For man
One
Giant leap
For google

Forside
⟨
Forum
⟨
Nyheder

Gå til top

Opret dig som bruger i dag

Det er gratis, og du binder dig ikke til noget.

Når du er oprettet som bruger, får du adgang til en lang række af sidens andre muligheder, såsom at udforme siden efter eget ønske og deltage i diskussionerne.

Opret Bruger Login

mboost-dp1

Nyheder

Seneste kommentarer i nyheder

Seneste kommentarer i forum

Google opnår gennembrud med kvantecomputer