Alice & Bob کا نیا تخمینہ: تقریباً 23 ہزار کیٹ کیوبٹس سے RSA-2048 توڑا جا سکتا ہے

پیرس اور بوسٹن میں قائم، کیٹ کیوبٹس (cat qubits) پر مبنی کوانٹم کمپیوٹر تیار کرنے والی کمپنی Alice & Bob نے 29 اکتوبر کو وسائل کا ایک تخمینہ شائع کیا، جس کے مطابق اس کے فن تعمیر پر بنی خطا برداشت کرنے والی مشین 22,593 طبعی کیوبٹس کے ساتھ 3.14 دن میں 2048 بٹ کی RSA کلید کے اجزائے ضربی نکال سکتی ہے۔ کمپنی اس نتیجے کو آج کی پبلک کی خفیہ کاری کے خلاف Shor الگورتھم چلانے کے لیے درکار کل کوانٹم وسائل (کیوبٹس کی تعداد ضرب رن ٹائم) کی نئی کم ترین سطح قرار دیتی ہے۔ یہ کام پری پرنٹ کے طور پر شائع ہونے والا ایک نظریاتی تخمینہ ہے، ہارڈویئر پر کوئی مظاہرہ نہیں۔

کیا اعلان کیا گیا

یہ اعداد و شمار مقالے "Shor's algorithm compiled on cat qubits: 22 593 qubits for RSA-2048 in 3.14 days" سے لیے گئے ہیں، جسے Alice & Bob کے محققین کی ٹیم نے Inria اور یونیورسٹی آف رین کے ایک شریک مصنف کے ساتھ IACR کے Cryptology ePrint Archive پر شائع کیا۔ RSA-2048 کے علاوہ، ٹیم کا اندازہ ہے کہ 256 بٹ کا بیضوی خم کا مجرد لوگارتھم مسئلہ (ECDLP)، جو Bitcoin اور Ethereum کے دستخطوں کی ریاضیاتی بنیاد ہے، زیادہ سے زیادہ 29,588 طبعی کیوبٹس کے ساتھ 61.8 منٹ میں حل کیا جا سکتا ہے۔ ٹیم ایک چھوٹا معیار، FFDLP-512، بھی تجویز کرتی ہے، جس کے لیے تقریباً 6,700 کیوبٹس اور 21 منٹ درکار ہیں۔

کمپنی کے اعلان کے مطابق، RSA کا یہ عدد Google Quantum AI کے Craig Gidney کے 2025 کے تخمینے کے مقابلے میں 40 گنا کم طبعی کیوبٹس استعمال کرتا ہے، جس نے سرفیس کوڈ مشین پر RSA-2048 کے لیے دس لاکھ سے کم شور والے کیوبٹس اور ایک ہفتے سے کم رن ٹائم بتایا تھا۔

DesignQuantum نیوز لیٹر حاصل کریں

کوانٹم کمپیوٹنگ پر مفت خبریں اور توضیحی مضامین، ہر دعوے کے ساتھ اس کے ماخذ کا لنک۔ روزانہ، ہفتہ وار یا ماہانہ منتخب کریں۔

Website

ای میل پتا تعددروزانہہفتہ وارماہانہ زبانEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית مفت سبسکرائب کریں

مفت۔ کسی بھی وقت ایک کلک سے ان سبسکرائب کریں۔ رازداری کی پالیسی

تکنیکی تفصیلات

منطقی کیوبٹس کی تعداد کو اوسط اضافی لاگت سے ضرب دینے کے بجائے، مصنفین نے الگورتھم کے سب سے مہنگے حصوں کو ہر طبعی کیوبٹ کے آپریشنز تک کمپائل کیا اور مکمل چپ لے آؤٹ اور شیڈول تیار کیا۔ Alice & Bob اس بچت کو تین عناصر سے منسوب کرتی ہے: کیٹ کیوبٹس، جو ہارڈویئر ہی میں بٹ فلپ خطاؤں کو دبا دیتے ہیں تاکہ خطا کی اصلاح کو صرف فیز فلپ خطاؤں سے نمٹنا پڑے؛ LDPC-cat کوڈز، جو کمپنی کے مطابق پچھلے ریپیٹیشن کوڈ طریقے کے مقابلے میں RSA-2048 کے لیے کیوبٹس کی تعداد آدھی سے بھی زیادہ کم کر دیتے ہیں (49,649 سے 22,593)؛ اور کیٹ کیوبٹس کے لیے نئے سرے سے ڈیزائن کیا گیا جمع کرنے والا سرکٹ (adder)، جو خطا کی اصلاح کا انتظار کیے بغیر یکساں رفتار سے چلتا ہے۔ الگورتھم کی سطح پر ٹیم نے Google اور Inria کے محققین کے حالیہ کام سے استفادہ کیا۔

مفروضات اہم ہیں۔ مقالہ 1 مائیکرو سیکنڈ کا خطا کی اصلاح کا چکر، 10 مائیکرو سیکنڈ کا ردعمل کا وقت، 5 × 10⁻⁴ فیز خطا کا امکان اور بالکل کوئی بٹ فلپ نہ ہونا فرض کرتا ہے، جو تقریباً 100 سال کے بٹ فلپ وقت کے برابر ہے۔ اگر بٹ فلپ تقریباً ہر گھنٹے میں ایک بار ہوں تو ایک اضافی انکوڈنگ پرت درکار ہوگی اور RSA-2048 کا تخمینہ بڑھ کر تقریباً 45,000 کیوبٹس ہو جائے گا۔ یہ ڈیزائن جگہ اور وقت کا تبادلہ بھی کر سکتا ہے: تقریباً 611,000 کیوبٹس RSA رن کو 1.25 گھنٹے تک کم کر دیں گے، جبکہ تقریباً 21,188 کیوبٹس اسے 8.08 دن تک بڑھا دیں گے۔

یہ کیوں اہم ہے

خطا کی اصلاح اور الگورتھم ڈیزائن میں بہتری کے ساتھ Shor الگورتھم کے وسائل کے تخمینے مسلسل کم ہو رہے ہیں، اور ہر کمی اس وقت کے افق کو مختصر کرتی ہے جس پر سکیورٹی ٹیمیں منصوبہ بندی کرتی ہیں۔ Alice & Bob کا کہنا ہے کہ اسے توقع ہے کہ ہارڈویئر کی پیش رفت اور گھٹتی ضروریات 2030 کی دہائی کے اوائل میں مل جائیں گی، اگرچہ وہ تسلیم کرتی ہے کہ بڑے انجینئرنگ چیلنجز اب بھی باقی ہیں۔ PQShield کے بانی اور CEO Ali El Kaafarani نے بیان میں کہا کہ حکومتوں اور کاروباروں کو "جہاں سب سے زیادہ اہمیت ہے، وہاں فوراً PQC نافذ کرنا چاہیے"۔

آگے کیا دیکھنا ہے

مرکزی اعداد انتہائی طویل بٹ فلپ وقت والے کیٹ کیوبٹس پر منحصر ہیں جو ابھی بڑے پیمانے پر ثابت نہیں ہوئے، اس لیے اصل امتحان ان مفروضات کی جانب ہارڈویئر کی پیش رفت ہے۔ پری پرنٹ کا ہم مرتبہ جائزہ اور اس کے کمپائلیشن کے انتخاب کی آزادانہ جانچ بھی قابلِ توجہ ہے۔ Alice & Bob کا کہنا ہے کہ وہ حکومتی اور صنعتی فریقین کو آگاہ کر رہی ہے اور اداروں پر زور دیتی ہے کہ وہ ابھی سے پوسٹ کوانٹم کرپٹوگرافی کی طرف منتقلی شروع کریں، یہ بتاتے ہوئے کہ امریکی اور برطانوی رہنما اصول 2035 تک یہ منتقلی مکمل کرنے کا ہدف رکھتے ہیں۔