नैनोटेक्नोलॉजी नाउ - प्रेस विज्ञप्ति: शोधकर्ताओं का दृष्टिकोण क्वांटम कंप्यूटरों को हमलों से बचा सकता है

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डॉ. कणाद बसु (बाएं) और उनके सहयोगियों ने क्वांटम कंप्यूटरों में निर्णय लेने या कार्यों को हल करने की कृत्रिम बुद्धिमत्ता की क्षमता को बाधित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हमलों के प्रभाव का प्रतिकार करने का एक तरीका विकसित किया। उनकी टीम में कंप्यूटर इंजीनियरिंग डॉक्टरेट छात्र संजय दास, नवनील चौधरी (बैठे) और शमिक कुंडू (दाएं) शामिल हैं। क्रेडिट डलास विश्वविद्यालय में टेक्सास

सार:
क्वांटम कंप्यूटर, जो शास्त्रीय कंप्यूटरों की तुलना में कई जटिल समस्याओं को तेजी से हल कर सकते हैं, से स्वायत्त वाहनों जैसे उपकरणों में तैनात कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) अनुप्रयोगों में सुधार की उम्मीद है; हालाँकि, अपने पूर्ववर्तियों की तरह, क्वांटम कंप्यूटर प्रतिकूल हमलों के प्रति संवेदनशील हैं।

शोधकर्ताओं का दृष्टिकोण क्वांटम कंप्यूटरों को हमलों से बचा सकता है

डलास, टेक्सास | 8 मार्च, 2024 को पोस्ट किया गया

डलास में टेक्सास विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम और एक उद्योग सहयोगी ने क्वांटम कंप्यूटरों को ऐसे हमलों के खिलाफ सुरक्षा की एक अतिरिक्त परत देने के लिए एक दृष्टिकोण विकसित किया है। उनका समाधान, क्वांटम नॉइज़ इंजेक्शन फॉर एडवरसैरियल डिफेंस (क्यूएनएडी), अनुमान को बाधित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हमलों के प्रभाव का प्रतिकार करता है - एआई की निर्णय लेने या कार्यों को हल करने की क्षमता। टीम 6-9 मई को वाशिंगटन, डीसी में हार्डवेयर ओरिएंटेड सिक्योरिटी एंड ट्रस्ट पर आईईईई अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी में विधि का प्रदर्शन करने वाला शोध प्रस्तुत करेगी।

एरिक जोंसन स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग एंड कंप्यूटर साइंस में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर डॉ. कनाद बसु ने कहा, "एआई अनुमान को बाधित करने के लिए डिज़ाइन किए गए प्रतिकूल हमलों के गंभीर परिणाम होने की संभावना है।" “किसी हमले की तुलना स्टॉप साइन पर स्टिकर लगाने वाले व्यक्ति से की जा सकती है: एक स्वायत्त वाहन स्टॉप साइन को ठीक से नहीं पहचान सकता है, इसे कम गति संकेत के रूप में व्याख्या कर सकता है और इसलिए, रुकने में विफल रहता है। इस दृष्टिकोण के साथ हमारा लक्ष्य क्वांटम कंप्यूटर अनुप्रयोगों को अधिक सुरक्षित बनाना है।"

क्वांटम कंप्यूटिंग एक तेजी से उभरती हुई तकनीक है जो जटिल कम्प्यूटेशनल समस्याओं को हल करने के लिए क्वांटम यांत्रिकी का उपयोग करती है - कण उपपरमाण्विक स्तर पर कैसे व्यवहार करते हैं इसका अध्ययन।

पारंपरिक कंप्यूटरों में बिट्स की तरह, क्वैब क्वांटम कंप्यूटरों में सूचना की मूलभूत इकाई का प्रतिनिधित्व करते हैं। शास्त्रीय कंप्यूटरों में बिट्स 1 या 0 का प्रतिनिधित्व करते हैं। हालाँकि, क्यूबिट्स सुपरपोज़िशन के सिद्धांत का लाभ उठाते हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक साथ 0 और 1 की स्थिति में हो सकते हैं; इसलिए, क्यूबिट दो स्थितियों का प्रतिनिधित्व कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप पारंपरिक कंप्यूटर की तुलना में नाटकीय गति-अप क्षमताएं उत्पन्न होती हैं। उदाहरण के तौर पर, अपनी कंप्यूटिंग शक्ति के कारण, क्वांटम कंप्यूटर अत्यधिक सुरक्षित एन्क्रिप्शन सिस्टम को तोड़ने की क्षमता रखते हैं।

क्वांटम कंप्यूटर की चुनौतियों में से एक तापमान में उतार-चढ़ाव, चुंबकीय क्षेत्र या हार्डवेयर घटकों में खामियों सहित कारकों के कारण "शोर" या हस्तक्षेप के प्रति उनकी संवेदनशीलता है। क्वांटम कंप्यूटर भी "क्रॉसस्टॉक" या क्वैबिट के बीच अनपेक्षित इंटरैक्शन से ग्रस्त हैं। शोर और क्रॉसस्टॉक के परिणामस्वरूप कंप्यूटिंग त्रुटियाँ हो सकती हैं।

शोधकर्ताओं का दृष्टिकोण प्रतिकूल हमलों का मुकाबला करने के लिए आंतरिक क्वांटम शोर और क्रॉसस्टॉक का लाभ उठाता है। यह विधि क्रॉसस्टॉक को क्वांटम न्यूरल नेटवर्क (क्यूएनएन) में पेश करती है, जो मशीन लर्निंग का एक रूप है जिसमें बड़े डेटासेट कंप्यूटर को कार्य करने के लिए प्रशिक्षित करते हैं, जिसमें स्टॉप साइन या अन्य कंप्यूटर विज़न जिम्मेदारियों जैसी वस्तुओं का पता लगाना शामिल है।

अध्ययन के वरिष्ठ लेखक बसु ने कहा, "क्वांटम कंप्यूटर का शोर व्यवहार वास्तव में हमलों के प्रभाव को कम करता है।" "हमारा मानना ​​है कि यह अपनी तरह का पहला दृष्टिकोण है जो प्रतिकूल हमलों के खिलाफ अन्य बचावों को पूरक कर सकता है।"

शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि, एक हमले के दौरान, QNAD के बिना AI एप्लिकेशन 268% अधिक सटीक था।

कंप्यूटर इंजीनियरिंग डॉक्टरेट छात्र और पहले सह-लेखक शमिक कुंडू ने कहा कि यह दृष्टिकोण क्वांटम कंप्यूटर सुरक्षा की सुरक्षा के लिए अन्य तकनीकों के पूरक के लिए डिज़ाइन किया गया है। कुंडू ने इस ढांचे के लाभ की तुलना कारों में सीट बेल्ट से की।

कुंडू ने कहा, "दुर्घटना की स्थिति में, अगर हम सीट बेल्ट नहीं पहनते हैं, तो दुर्घटना का प्रभाव बहुत अधिक होता है।" “दूसरी ओर, अगर हम सीट बेल्ट पहनते हैं, तो दुर्घटना होने पर भी दुर्घटना का प्रभाव कम हो जाता है। क्यूएनएडी ढांचा सीट बेल्ट की तरह काम करता है, जो प्रतिकूल हमलों के प्रभाव को कम करता है, जो क्यूएनएन मॉडल के लिए दुर्घटना का प्रतीक है।

अन्य अध्ययन लेखकों में कंप्यूटर इंजीनियरिंग डॉक्टरेट छात्र नवनील चौधरी, जो पहले लेखक भी हैं, और संजय दास शामिल हैं। इंटेल कॉर्प के वरिष्ठ शोध वैज्ञानिक डॉ. अर्नब राहा भी सहयोग कर रहे थे।

शोध को राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित किया गया था।

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संपर्क:
किम हॉर्नर
डलास में टेक्सास विश्वविद्यालय
कार्यालय: 972-883-4463

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• स्रोत: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57465