В России впервые провели кубитные операции на планарных ионных ловушках

В России впервые провели кубитные операции на планарных ионных ловушках

В России впервые провели кубитные операции на планарных ионных ловушках

Учёные Квантового проекта Росатома впервые в России продемонстрировали кубитные операции на планарных ионных ловушках. Технология должна помочь увеличить вычислительную мощность квантовых компьютеров и приблизить их к промышленному применению. В обычной ионной ловушке заряженные атомы удерживаются электромагнитным полем.

В планарной версии управляющие электроды размещаются на плоском чипе.

Такая архитектура позволяет удерживать более 100 кубитов, интегрировать оптические элементы для их считывания и создавать отдельные зоны с заданными характеристиками. Проще говоря, квантовый компьютер получает больше парковочных мест для ионов и больше возможностей ими управлять.

Результат независимо показали две научные группы. Специалисты Физического института РАН под руководством Ильи Семерикова захватили в планарную ловушку ионы иттербия-171, переместили их вдоль чипа и выполнили однокубитные операции.

Группа Квантового центра под руководством Кирилла Лахманского провела похожий эксперимент с ионами кальция. Исследователи также продемонстрировали их захват, перемещение и выполнение операций с одним кубитом.

В Росатоме называют освоение планарной технологии важным шагом к созданию промышленных ионных квантовых компьютеров, способных решать практические задачи. Однако до полноценной машины со 100 и более управляемыми кубитами ещё предстоит пройти путь от отдельных операций к масштабируемой системе с высокой точностью вычислений.

Российские исследователи намерены развивать технологию и включиться в международную гонку планарных квантовых систем. К 2030 году проект рассчитывает выйти на уровень мировых лидеров.

Контроллер памяти AMD научили обходить аппаратную изоляцию

Исследователь Кристофер Домас опубликовал PoC-проект skitter-creek-bath-salts, демонстрирующий обход аппаратной защиты памяти на процессорах AMD Family 16h. Техника манипулирует настройками контроллера DRAM и позволяет обращаться к областям, которые должны быть недоступны даже операционной системе, ядру и коду с привилегиями ring 0.

Обычно программные и аппаратные механизмы контролируют доступ по физическим адресам.

Но последнюю точку в маршруте ставит контроллер памяти: он переводит адрес в конкретные координаты DRAM — канал, ранг, банк, строку и столбец.

Домас показал, что изменение одного регистра может перенастроить это преобразование уже после срабатывания вышестоящих средств защиты. В результате появляется альтернативный адрес, ведущий к тем же ячейкам DRAM. Охраняемый вход остаётся заперт, но контроллер внезапно рисует вторую дверь прямо в стене.

 

Чтобы система не рухнула, PoC отключает прерывания, подготавливает кеш и таблицы трансляции, ненадолго меняет схему адресации, читает или записывает нужные данные, а затем возвращает исходные настройки.

Для поиска адресов-двойников проект использует линейную алгебру и SMT-решатель Z3. Инструменты восстанавливают связь между обычным и изменённым отображением памяти, после чего вычисляют алиас для защищённой области.

Исследователь продемонстрировал потенциальный доступ к памяти AMD Platform Security Processor, включая данные fTPM, защищённой области System Management Mode, состояниям процессора C6 и хранилищу микрокода. Последний сценарий допускает не только извлечение копии патча, но и её возможное изменение перед восстановлением состояния ядра.

PoC проверяли только на AMD Family 16h. Данных об аналогичной уязвимости в новых AMD, Intel, ARM или RISC-V нет.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru