매우 작은 입자의 기괴한 특성인 얽힘(entanglement)과 겉보기 무작위성이 결합됨으로써, 안전한 양자컴퓨터가 최초로 제작되었다. 이 기술은 한 장소에서 다른 장소로 전송되는 메시지의 비밀성을 보장하는 양자암호법과 비슷하지만, 이번 경우에는 데이터-처리의 프라이버시를 보장한다. 따라서 양자서버의 성능을 이용하는 암호-해독가, 정부 혹은 개인은 서버 소유자가 자신들의 데이터나 계산을 엿보지나 않을까 걱정할 필요가 없게 될 것이다.
양자컴퓨터는 동시에 한 가지 이상의 상태로 존재할 수 있는 양자입자의 능력을 이용한다. 이러한 컴퓨터는 문제에 대한 수많은 가능한 해답들을 동시에 점검할 수 있다. 만약 이러한 능력이 확장될 수 있다면, 양자컴퓨터는 고전컴퓨터의 성능을 뛰어넘는 문제들을 해결할 수 있을 것이다. 아직 아무도 유용한 양자컴퓨터를 제작하는데 성공하지 못했지만, 만약 그렇게 된다면 그러한 컴퓨터는 비싸고 희귀할 것이다.
따라서 사람들이나 정부기관은 자신들만의 양자컴퓨터를 갖지는 않을 것이다. 그렇지만 양자컴퓨터를 원거리로 빌려주는 시간에는 새로운 문제가 생긴다. 그것은 바로 원격이용자가 하고 있는 일을 그 컴퓨터를 소유하고 있는 사람이나 회사에 대해서 어떻게 비밀로 보장할 것인가이다. 2009년에 눈가림 양자전산(blind quantum computation)의 개요가 최초로 이론적으로 제시되었다. 이 개념은 2가지 기술을 결합함으로써 그 컴퓨터가 수신하는 데이터나 실행하는 알고리즘, 혹은 실행결과에 관해서 컴퓨터 소유자가 아무것도 알아낼 수 없음을 보장한다.
그 첫 번째는 두 양자입자들이 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 관계없이 그 두 양자입자들을 연결시키는 능력인 얽힘이다. 얽힘은 재채기만해도 사라질 정도로 대단히 부서지기 쉽다. 결과적으로, 만약 도청자가 얽힌 큐비트의 임의의 특성을 측정한다면 그 도청자의 존재는 금방 눈에 띄게 될 것이다.
하지만, 모든 양자컴퓨터들은 이미 얽힌 큐비트들을 갖고 있으며, 이것만으로는 완전한 안전을 제공할 수 없다. 도청자는 탐지되는 과정에서 여전히 약간의 정보를 수집할 수 있을 것이기 때문이다.
그래서 눈가림 양자전산은 다른 방식을 추가했다. 원격 이용자는 컴퓨터에서 실행될 프로그램이 사실은 그렇지 않지만 겉으로는 무작위적인 것처럼 보이도록 암호화해야 한다. 양자컴퓨터는 여전히 그 프로그램을 실행하지만, 만약 컴퓨터 소유자가 그 결과를 가로채어도 그것이 무엇인지는 알 수 없을 것이다. 물론, 이용자는 암호화 과정을 반대로 수행함으로써 반환된 결과를 복호화할 수 있다.
이번에 오스트리아 비엔나대(University of Vienna)의 스테파니 바르츠(Stefanie Barz)와 동료들이 그러한 눈가림 양자전산을 광자기반의 양자 컴퓨터를 이용하여 최초로 시연했다. 그들은 무작위적인 것처럼 보이지만 실제로는 두 가지 프로그램들의 암호화 버전인 일련의 광자들을 만들었다. 그 하나는 어떤 수학함수에서 규칙성을 찾는 도이치 알고리즘(Deutsch`s algorithm)이고, 다른 하나는 정리되지 않은 데이터베이스를 탐색하는 그로버 알고리즘(Grover`s algorithm)이었다. 그들은 이 일련의 광자들을 양자컴퓨터에 비추었다. 컴퓨터는 그 알고리즘들을 수행했지만, 암호 때문에 단지 양자 컴퓨터를 조사하는 것만으로는 컴퓨터가 샐행되고 있는지를 알 수 있는 방법이 없었다. 결과가 반환될 때에만 복호화하여 점검할 수 있었다. “이것은 새로운 수준의 보안이다.”라고 바르츠는 말했다.
이 비밀성은 양방향이다. 이 기술은 사용자도 그 양자컴퓨터에 관해서 어떠한 것도 알 수 없다는 것을 보장한다. “양자컴퓨터의 기술이나 그 작동원리에 관해서 아무 것도 알아낼 수 없다. 이것은 일종의 이중 눈가림이다.”라고 옥스퍼드대(University of Oxford) 양자물리학자인 블라트코 베드럴(Vlatko Vedral)은 말했다. 그는 이번 연구에는 참여하지 않았다.
이것은 극단적인 형태의 비밀성이라고 보일 수도 있지만, 다양한 정부기관과 군사기관들은 자신들의 자료와 계산에 대해서 30~50년이라는 기간 동안 비밀을 보장할 필요가 있다. “그렇게 하는 유일한 방법은 눈가림 전산을 이용하는 것이다.”라고 그는 말했다.
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