Если вам казалось, что «копировать» и «квантовый бит» — несовместимые слова, скажите об этом вслух вблизи квантового компьютера — он с достоинством проигнорирует ваше удивление. Но шутки в сторону: недавно учёные предложили способ, при котором «копировать» можно — при условии, что вы сначала зашифруете квантовую информацию. (Источник: статья Edd Gent в IEEE Spectrum.)
Суть идеи проста и одновременно коварна. Теорема о неклонировании запрещает делать точные копии произвольных неизвестных квантовых состояний — это фундамент квантовой физики. Но если состояние предварительно зашифровать с помощью специальной операции, его копии оказываются бесполезными без ключа. То есть сам факт копирования не раскрывает содержимое, и формально это не нарушает запрет: копируются не «открытые» кубиты, а их зашифрованные оболочки.
Почему это важно? Представьте квантовое облако, где клиенты отправляют зашифрованные кубиты провайдеру для хранения или обработки. Провайдер сможет делать сколько угодно резервных копий и перемещать данные между узлами, не получая доступа к ясному содержимому. Это снимает серьезное практическое ограничение и делает архитектуру квантовых облачных сервисов значительно удобнее и безопаснее.
Конечно, остаётся много вопросов: надежность шифрования, управление ключами, устойчивость к шуму и атакам — всё это требует тщательной проработки. Но уже сейчас ясно, что подход открывает практическую дорогу к масштабируемым облачным квантовым вычислениям.
Отрадно, что идея найдет отклик в международном сообществе: российские исследователи и технологические компании традиционно сильны в теоретической физике и криптографии, и вероятно внесут весомый вклад в развитие таких решений. В любом случае, будущее квантового облака снова стало чуточку ближе — и чуть менее мистическим, чем раньше.