Schlüssel generieren mit Quantencomputern, Teil 2: die Azure-Integration

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Derzeit sind Quantenrechner nicht in der Lage, vollständige Anwendungen oder längere Algorithmen auszuführen. Sehr wohl aber können sie aufgrund ihrer nicht deterministischen Natur hervorragend echte Zufallszahlen generieren. Dazu greift man auf eine hybride Architektur zurück, bei der klassische Rechner den Kontrollfluss übernehmen und die Arbeit der Quantenhardware dirigieren. Derartige Anwendungen erlauben es, eine spezielle Klasse von Algorithmen zu implementieren, die sich Variational Quantum Algorithms (VQA) nennen.

Dieser Artikel zeigt anhand eines quantenbasierten Zufallszahlengenerators die Implementierung einer solchen hybriden Anwendung. Dazu werden in Azure Serverless-Dienste mit einem Quantencomputer verbunden, der die Zufallszahlen erzeugt. Die klassischen Komponenten dieser Anwendungen sind in C#, der Quantenalgorithmus ist in Q# verfasst und die gesamte Infrastruktur wird mit Terraform bereitgestellt. Eine gewisse Erfahrung mit C#, Terraform und Azure sollte der Leser mitbringen.

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• Moderne Quantenanwendungen kombinieren klassische Rechner mit Quantenhardware.
• Eine Implementierung einer solch hybriden Anwendung ist der quantenbasierte Zufallszahlengenerator in C# und Q#.
• In Azure können Serverless-Compute-Dienste auf einen Quantencomputer zugreifen, der die Zufallszahlen erzeugt.
• Terraform stellt die gesamte Infrastruktur bereit.

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Armin Berberovic

Armin Berberovic ist Senior IT Security Architect in der Luftfahrtindustrie und hat mehrere Jahre Berufserfahrung im Bereich Sicherheit für Cloud und Cloud-native Technologien, die er in seinem Blog cloudsec42.com mit der Community teilt.

Sämtlicher Code zu diesem Artikel findet sich auf GitHub. Den Algorithmus und den Q#-Code, die die Zufallszahlen auf dem Quantencomputer generieren, zeigte bereits der Artikel "Schlüssel generieren mit Quantencomputern, Teil 1: der Zufallszahlengenerator".

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