SERN の革新的な技術について

存在しない技術 Advent Calendar 2021の2日目です。
本記事で説明する技術は存在しません。また、事実でない記載が多数あります。
また、ニトロプラスやCERN・理研等とは関係のない非公式のジョーク記事です。
物理法則も(ry

SERNという組織をご存知でしょうか? ヨーロッパにある世界最大の加速器を持つ研究機関ですね。

2012年の素粒子の発見が有名ですが、世界一の頭脳を持った科学者や技術者がそろっているSERNにおいて、国家間の軍事バランスを保つため、一般公開されていない技術があります。

ブラックホールを使った情報圧縮

情報を記憶するために、皆さんはUSBメモリ等を使っているかと思います。一般的に情報量は、エントロピー

$$S = -\sum_{\omega \in \mathcal{B}} p(\omega) \log p(\omega)$$

で測定されます。ここで$\mathcal{B}$は事象の集合、$\omega$は個別の事象(event)です。また$p(\cdot)$は事象が起こる確率です。

ブラックホール大きさを持たない物質であり、事象の地平面に情報を蓄えられるので宇宙で最も情報の圧縮が可能な物体です。一方でSERNの加速器実験において、ブラックホールを生成するという理論があります。
もしそこに情報を書き込むことができれば、効率よく情報を圧縮することが可能なわけです。

量子コンピュータを用いた暗号解読

クレジットカードを使う際には、クレジットカードの情報は暗号化されているということは皆さん聞いたことがあると思います。よく知られている通り、暗号化には素因数分解の難しさが使われています。たとえば、$373$と$353$という2つの素数があった時、

$$373\times 353=131669$$

左辺から右辺に行くことは簡単ですが、右辺から左辺に行くのは簡単ではありません。
素因数分解に関して古典コンピュータでは効率の良いアルゴリズムが知られておらず、それがクレジットカードのデータを保護しているといっても過言ではありません。ここで効率が良いというのは、ある長さのデータを処理するときの処理時間が短い・長いということだと思ってもらって構いません。実際に使われている素数の大きさで、右辺から左辺に向かうときには、スパコンを使っても現実的でない時間がかかってしまいます。

しかしながら量子コンピュータでは、ショアのアルゴリズムという効率の良いアルゴリズムが知られています。量子フーリエ変換 (Quantum Fourier Transformation)を用いたその手法を用いると、古典コンピュータでは(時間的に)できなかった計算が指数関数的な加速が起こり、現実的な時間内で終わることができます。

SERN版エシュロンによる情報収集

エシュロンとは、ウィキペディアによると、

エシュロン (ECHELON) は、アメリカ合衆国を中心に構築された軍事目的の通信傍受（シギント）システム。
同国の国家安全保障局 (NSA) 主体で運営されていると欧州連合などが指摘し[2]、 エドワード・>スノーデンの告発により、PRISMで有線データ通信さえも盗聴されていることが明らかになった一方、アメリカ合衆国連邦政府が認めたことはない。
名称は（梯子の）「段」を意味するフランス語 échelon に由来する。

つまりは国家ぐるみのハッキングによる諜報活動です。近年の過激なテロを防ぐためには必要なことでしょう。SERNといえば、皆さんが使っているインターネットシステムであるWWWの発明で有名ですし、現在でも多くの技術者が最先端の情報技術を作っています。また一方で近年では人工知能研究も行っています [例えばこれ]。
人工知能技術と量子コンピュータの計算能力を使えば、多くの文章を瞬時に読み解き、重要な文面とそうでない文面の識別も可能です。もし世界の軍事バランスを狂わせかねない技術に関する通信が行われた場合には、それを検出することができるでしょう。

さて、いかがでしたでしょうか。色々な技術がありますね。

おや、誰かが来たようですので、このへんで。

$ EL PSY KONGROO