Kvantové počítače: způsobí revoluci ve financích a kybernetické bezpečnosti?

Kvantové počítače: způsobí revoluci ve financích a kybernetické bezpečnosti?

Kvantové počítače jsou na pokraji potenciálního průlomu, který má potenciál zásadně změnit řadu průmyslových odvětví. Hlasitý časopis IT finance Průmyslové společnosti identifikují specifické výpočetní problémy, které kvantové počítače dokážou vyřešit během několika minut, zatímco moderním superpočítačům by to trvalo tisíce let. Oblasti použití sahají od materiálového výzkumu a medicíny až po logistiku a svět financí. Očekává se, že první aplikace budou připraveny na trh přibližně za dva až tři roky.

Tajemství kvantových počítačů spočívá v jejich kvantově mechanických jevech, jako je superpozice, zapletení a interference. Qubity, malé stavební kameny kvantových počítačů, existují ve stavech superpozice, což znamená, že mohou nabývat více hodnot současně. Tato schopnost umožňuje systémům s 56 qubity řešit více než 70 kvadrilionů stavů. Systémy jsou v současné době schopny počítat s přibližně 100 qubity, i když životnost kvantových stavů je omezená.

Oblasti použití a výzvy

Zejména v odvětví finančních služeb jsou instituce jako JPMorgan, Goldman Sachs a IBM hnací silou vývoje praktických aplikací. Mezi ně patří mimo jiné simulace Monte Carlo pro optimalizaci portfolia nebo detekce podvodů v reálném čase pomocí kvantových neuronových sítí. Kvantové výpočty však také představují značná rizika pro bezpečnost dat. Ohrožena jsou zejména šifrování RSA a ECC používané v moderních kryptografických metodách. Tuto hrozbu ilustruje příklad: primární faktorizace 2 048bitové šifry RSA by s konvenčními počítači trvala 100 000 let, ale méně než dvě minuty s kvantovým počítačem na 80 stabilních qubitech, jak je ukázáno na EY je hlášeno.

Možná řešení pro zabezpečení proti těmto hrozbám by mohla zahrnovat certifikovaná náhodná čísla pro kvantové bezpečné klíče, postkvantovou kryptografii a výměnu kvantových klíčů (QKD). Země jako Čína a Korea již vytvořily sítě QKD, zatímco Německo nyní dohnalo kvantový závod. eleQtron plánuje vyvinout první kvantový počítačový demonstrátor v Německu v roce 2024.

Technologie a výhled do budoucna

Výběr technologie pro kvantové počítače zůstává vzrušující; Diskutují se různé přístupy, jako jsou supravodivé qubity, neutrální atomy nebo iontové qubity. Například eleQtron spoléhá na iontové pasti s vysokofrekvenčním řízeným qubitovým řízením, nazývaným „technologie MAGIC“. Přední výrobci hardwaru plánují do roku 2028 až 2032 vyvinout systémy s 1 000 qubity s opravenými chybami, zatímco odborníci dokonce předpovídají stavbu kvantových systémů s 1 milionem qubitů do konce dekády.

Rostoucí výpočetní výkon kvantových počítačů také zvyšuje riziko hackerských útoků. Protože však kvantové počítače nejsou pro jejich vysokou cenu a fyzickou náročnost přístupné soukromým osobám nebo malým skupinám hackerů, nabízejí velké technologické společnosti jako IBM, Google a Microsoft cloudové služby, které však představují také potenciální cíl pro kyberzločince. Exponenciálně rostoucí riziko, které ohrožuje zvláště citlivá data od vlád, veřejných institucí a delších výzkumných cyklů.

Úplné přerušení kvantových počítačů se očekává kolem roku 2030, přičemž proaktivní spolupráce mezi finančními institucemi a poskytovateli potenciálně urychlí přechod do kvantového věku. Vývoj kvantových počítačů, tažený univerzitami a technologickými společnostmi, představuje nejen technologickou revoluci, ale také výzvu pro bezpečnost v digitálním věku.