Quantum computing could be the next [605782]

Quantum computing could be the next
big thing for cloud providers
Valentina-Florentina Iliescu
Facultatea de Automatic a  si Calculatoare
14 decembrie 2020
Quantum Computing reprezint a una dintre cele mai studiate  si dezb atute teh-
nologii din perioada actual a. De si sunt departe de a  utilizate ^ n rezolvarea unor
probleme reale, calculatoarele cuantice se vor dovedi extrem de utile pentru proble-
mele de impact la care nu avem ^ nc a solut ii sau nu avem solut ii rapide. Pentru a
putea benecia c^ at mai repede de aceast a putere de calcul, marile guverne  si marile
companii ale lumii investesc resurse nanciare  si putere de munc a ^ n aceast a nou a
tehnologie.
Pentru a analiza articolul prezentat de BBC [2] trebuie mai ^ nt^ ai s a ^ nt elegem
cum ne in
uent eaz a calculatoarele cuantice din punct de vedere social ,economic
 sietic, iar abia apoi s a concluzion am dac a accesul din cloud aduce mai multe be-
necii sau ne in
uent eaz a ^ ntr-un mod mai put in benec. A sa cum Clare Duy
ment ioneaz a, exist a c^ ateva domenii ^ n care calculatoarele cuantice aduc extrem de
multe benecii : producerea de medicamente, analiza climei, ^ nt elegerea domeniului
nanciar [2]. Pe l^ ang a acestea exist a totu si un domeniu ^ n care puterea de calcul
a calculatoarelor cuantice reprezint a un risc major din punct de vedere social  si
economic [1]. De si nu este ment ionat ^ n articolul produs de BBC, problema major a
care poate  rezolvat a extrem de rapid de calculatoarele cuantice este cea a fac-
toriz arii rapide a numerelor, indiferent de c^ at de mari, ^ n numere prime. Aceast a
capabilitate are la baz a algoritmul lui Shor [3]  si reprezint a o amenint are pentru
criptograa folosit a ^ n internet. Posibilitatea decript arii informat iei secrete din in-
ternet poate expune public secrete guvernamentale, informat ii bancare  si economice
ale utilizatorilor diverselor servicii, iar ideea de privacy va  afectat a ^ n cea mai
mare masur a.
Pentru c a doar marile companii precum IBM, Microsoft, Google, Amazon au
suciente resurse nanciare s a investeasc a ^ n dezvoltarea de calculatoare cuantice
putem identica un aspect etic de inegalitate ^ ntre t  ari (America, China  si restul
t  arilor)  si mai ales^ ntre aceste companii  si restul societ at ii [1]. Drept exemplu putem
considera descoperirea  si producerea de noi medicamente. ^In acest caz doar t  arile cu
acces la putere de calcul cuantic a vor reu si s a benecieze de tratamente mai rapide
 si mai sigure la afect iuni dicil de tratat.
Ca o solut ie la aceast a inegalitate vine ideea de acces din cloud la calculatoarele
cuantice prezentat a ^ n articolul de la BBC [2]. Cu aceast a posibilitate de calcul
la distant  a ^ ntreaga societate va putea utiliza puterea de calcul cuantic existent a
^ n cloud. Mai exact, orice t ar a  si companie, indiferent de pozit ionare pe glob sau
1

resurse, va putea utiliza calculatoarele cuantice pentru dezvoltarea de medicamente,
analiza climei  si toate celelalte benecii discutate anterior. Cu toate aceste promi-
siuni de acces liber putem formula ^ ntrebarea despre c^ at de liber vor  disponibile
calculatoarele cuantice  si cum se va face gestionarea accesului la ele. Mai exact,
dac a accesul va  oferit ^ n urma unor costuri atunci vor  avantajate companiile
mari  si t  arile prospere, iar acest lucru va produce din nou o inegalitate ^ n so-
cietate . Dac a accesul va  liber  si f ar a costuri exagerate atunci oricine va putea
contribui ^ n diversele domenii, precum cel farmaceutic, iar dezvoltarea  si cercetarea
de noi medicamente va  public a c atre oricine este interesat.
Dac a revenim totu si la riscul major discutat anterior, distrugerea criptograei din
internet, ajungem s a privim cu ret inere aceast a libertate la puterea computat ional a
din cloud. F ar a vreo form a de protect ie a informat iei din internet, oricine va putea
decripta secrete, iar acest lucru va duce la dispute militare , probleme cu inti-
mitatea ^ n internet  siprobleme economice prin imposibilitatea efectuarii de
tranzact ii  si alte operat iuni bancare online. Ca o solut ie la acest risc exist a domeniul
criptograei post-quantum care ^ ncearc a s a protejeze intenetul ^ mpotriva atacurilor
realizate folosind un calculator cuantic.
^In articolul de la BBC [2] nu au fost evident iate reglement ari legate de accesul la
calculatoarele cuantice din cloud, deoarece cel mai probabil este mult prea devreme
s a e luate ^ n considerare aceste aspecte. Momentan num arul de qubits ce pot
accesat i este extrem de limitat, iar publicul larg ^ i poate folosi ^ n mare parte doar
pentru studiu  si experimente extrem de limitate. Singurele ^ ncerc ari de reglement ari
sunt^ n direct ia de post-quantum, unde NIST dore ste s a standardizeze c^ at mai repede
un algoritm criptograc de post-quantum care va putea  impus si folosit ^ n internet
^ nainte ca un calculator cuantic s a poat a distruge criptograa existent a.
^In concluzie, dac a analiz am sucient de mult putem identica at^ at benecii, c^ at
 si riscuri de natur a social a, economic a  si etic a a existent ei puterii de calcul cuantic
^ n cloud, dar cu solut ii potrivite aceste riscuri pot  diminuate pentru o utilizare
c^ at mai favorabil a a resurselor.
2

Bibliograe
[1] R. de Wolf, \The potential impact of quantum computers on society," CoRR ,
vol. abs/1712.05380, 2017. [Online]. Available: http://arxiv.org/abs/1712.05380
[2] C. Duy. Quantum computing could be the next big thing for cloud provi-
ders. [Online]. Available: https://edition.cnn.com/2020/01/14/tech/quantum-
computing-cloud/index.html
[3] P. W. Shor, \Polynomial-time algorithms for prime factorization and
discrete logarithms on a quantum computer," SIAM Journal on Com-
puting , vol. 26, no. 5, p. 1484{1509, Oct 1997. [Online]. Available:
http://dx.doi.org/10.1137/S0097539795293172
3