КВАНТОВЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ: ПЕРСПЕКТИВЫ И ВЫЗОВЫ, СВЯЗАННЫЕ С РАЗВИТИЕМ КВАНТОВЫХ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ ПОТЕНЦИАЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ НА КРИПТОГРАФИЮ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

УДК 004.7 Акмаммедов Ы., Аннадурдыев Р., Атабаева С.

Акмаммедов Ы.

студент

Институт телекоммуникаций и информатики Туркменистана (г. Ашхабад, Туркменистан)

Аннадурдыев Р.

студент

Институт телекоммуникаций и информатики Туркменистана (г. Ашхабад, Туркменистан)

Атабаева С.

студентка

Институт телекоммуникаций и информатики Туркменистана (г. Ашхабад, Туркменистан)

КВАНТОВЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ: ПЕРСПЕКТИВЫ И ВЫЗОВЫ, СВЯЗАННЫЕ С РАЗВИТИЕМ КВАНТОВЫХ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ

ПОТЕНЦИАЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ НА КРИПТОГРАФИЮ

Аннотация: квантовые вычисления представляют собой одну из самых захватывающих и перспективных областей современного научного и технологического прогресса. Эта область фокусируется на разработке и применении квантовых компьютеров, которые используют принципы квантовой механики для выполнения вычислений. В отличие от классических компьютеров, работающих с битами, квантовые компьютеры оперируют кубитами, что позволяет им решать определённые задачи значительно быстрее и более эффективно благодаря явлению квантовой суперпозиции и запутанности.

Ключевые слова: квантовые вычисления, квантовые компьютеры, квантовая запутанность, квантовые алгоритмы, квантовая криптография, кубиты, устойчивость к

квантовым атакам, новые криптографические методы, классическая криптография, квантовая безопасность.

Введение.

Квантовые вычисления представляют собой одну из наиболее захватывающих и перспективных областей современной науки и технологий. Основываясь на принципах квантовой механики, квантовые компьютеры предлагают фундаментально новый подход к выполнению вычислительных задач, который может существенно изменить наш взгляд на вычислительную мощность и возможности. В отличие от классических компьютеров, которые обрабатывают информацию с помощью битов, квантовые компьютеры используют кубиты, что позволяет им осуществлять параллельную обработку данных и решать задачи, которые в классической модели вычислений требуют астрономического времени.

Развитие квантовых вычислений открывает перспективы для значительных прорывов в различных областях науки и техники. Квантовые компьютеры обещают революционизировать такие области, как молекулярное моделирование, оптимизация сложных систем и обработка больших данных. Однако с этими перспективами также связаны значительные вызовы, включая технические трудности, проблемы масштабирования и высокие требования к стабильности и точности кубитов.

Особое внимание в этом контексте уделяется потенциальному влиянию квантовых вычислений на криптографию. Классические криптографические методы, используемые для обеспечения безопасности данных и коммуникаций, могут оказаться уязвимыми перед мощностью квантовых компьютеров. Алгоритмы, которые сегодня считаются надежными, такие как RSA и ECC, могут быть эффективно разрушены квантовыми алгоритмами, такими как алгоритм Шора, который способен решать задачи факторизации и вычисления дискретных логарифмов гораздо быстрее, чем классические методы.

Поскольку квантовые вычисления продолжают развиваться, становится критически важным понять, как они могут повлиять на существующие системы безопасности и какие меры могут быть предприняты для защиты данных в будущем. Одним из ключевых направлений является разработка новых криптографических методов, устойчивых к квантовым атакам, и переход к так называемой постквантовой криптографии. Заключение.

Квантовые вычисления представляют собой значительный шаг вперед в области информационных технологий, предоставляя мощные инструменты для решения вычислительных задач, которые являются непосильными для классических компьютеров. Использование кубитов и принципов квантовой механики открывает новые горизонты для научных исследований и технологических инноваций. Перспективы, которые открываются с развитием квантовых компьютеров, включают улучшение в области молекулярного моделирования, оптимизации сложных систем и обработки больших данных, что может привести к значительным прорывам в различных научных и практических областях.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. "Квантовые вычисления: Принципы и алгоритмы" / Под ред. И.В. Орлова. М.: Наука и Техника, 2023;

2. "Квантовая криптография и безопасность: Теория и практика" / Под ред. А.Н. Смирнова. СПб.: ИТ-Издательство, 2022;

3. "Постквантовая криптография: Решения и стратегии защиты" / Под ред. М.Д. Кузнецова. Екатеринбург: Уральский университет, 2021

Akmammedov Y., Annadurdyev R., Atabaeva S.

Akmammedov Y.

Institute of Telecommunications and Informatics of Turkmenistan

(Ashgabat, Turkmenistan)

Annadurdyev R.

Institute of Telecommunications and Informatics of Turkmenistan

(Ashgabat, Turkmenistan)

Atabaeva S.

Institute of Telecommunications and Informatics of Turkmenistan

(Ashgabat, Turkmenistan)

QUANTUM COMPUTING: PROSPECTS

AND CHALLENGES RELATED TO THE DEVELOPMENT OF QUANTUM COMPUTERS AND THEIR POTENTIAL IMPACT ON CRYPTOGRAPHY

Abstract: quantum computing is one of the most exciting and promising areas of modern scientific and technological progress. This area focuses on the development and application of quantum computers that use the principles of quantum mechanics to perform calculations. Unlike classical computers that work with bits, quantum computers operate with qubits, which allows them to solve certain problems much faster and more efficiently due to the phenomenon of quantum superposition and entanglement.

Keywords: quantum computing, quantum computers, quantum entanglement, quantum algorithms, quantum cryptography, qubits, resistance to quantum attacks, new cryptographic methods, classical cryptography, quantum security.