Квантовые компьютеры в облаке напоминают почтовое отделение: вы отправляете письмо, и кто-то чужой читает адрес и содержимое. В обычных вычислениях сервер видит ваши данные и алгоритм. А слепые квантовые вычисления — это конверт, который нельзя вскрыть: сервер выполняет работу, но не знает, что именно делает.
Авторы построили систему из двух сверхпроводниковых чипов, соединённых лицом к лицу. Один чип играл роль сервера и создавал двумерное запутанное состояние — особый квантовый ресурс, где частицы связаны так, что изменение одной мгновенно отзывается в другой. Второй чип выступал клиентом и манипулировал этим состоянием одиночными поворотами и измерениями. Каждый поворот — как выбор следующего хода в шахматах вслепую: сервер видит только доску, но не знает стратегии.
Для проверки запустили алгоритм Дойча-Йожи — классический тест, который определяет, является ли неизвестная функция постоянной или сбалансированной, за один вызов. На обычном компьютере потребовалось бы два. В эксперименте сервер после каждой операции оставался в полном неведении: его состояние содержало меньше информации, чем нужно для различения даже соседних шагов. Информация текла строго в одну сторону — от сервера к клиенту, как вода по желобу, не возвращаясь обратно.
Эта работа доказывает, что слепые вычисления на сверхпроводниках реальны. Пока на трёх кубитах, но с улучшенной точностью вентилей можно масштабировать до десятков. Так квантовое облако перестанет быть чужим почтальоном и превратится в надёжного курьера, который доставляет посылку, не заглядывая внутрь.
В протоколе слепых вычислений клиенту не нужен собственный квантовый компьютер — только способность готовить и измерять одиночные кубиты, что можно сделать на относительно простом устройстве.
В романе Чарльза Стросса «Небо сингулярности» используется «квантовая запутанная связь», которая не позволяет подслушивать — отголосок той же идеи абсолютно приватных вычислений.