Kvantecomputere: vil de revolutionere økonomi og cybersikkerhed?

Kvantecomputere: vil de revolutionere økonomi og cybersikkerhed?

Kvantecomputere er på randen af ​​et potentielt gennembrud, der har potentialet til fundamentalt at ændre adskillige industrier. Højt IT-økonomimagasin, identificerer industrivirksomheder specifikke computerproblemer, som kvantecomputere kan løse på få minutter, hvorimod moderne supercomputere ville tage tusinder af år. Anvendelsesområder spænder fra materialeforskning og medicin til logistik og finansverdenen. De første ansøgninger forventes at være klar til markedet om omkring to til tre år.

Hemmeligheden bag kvantecomputere ligger i deres kvantemekaniske fænomener som superposition, sammenfiltring og interferens. Qubits, de små byggesten i kvantecomputere, eksisterer i superpositionstilstande, hvilket betyder, at de kan antage flere værdier på samme tid. Denne funktion gør det muligt for systemer med 56 qubits at adressere over 70 quadrillion tilstande. Systemerne er i øjeblikket i stand til at beregne med omkring 100 qubits, selvom kvantetilstandenes levetid er begrænset.

Anvendelsesområder og udfordringer

Især inden for finanssektoren er det institutioner som JPMorgan, Goldman Sachs og IBM, der driver udviklingen af ​​praktiske applikationer. Disse omfatter blandt andet Monte Carlo-simuleringer til porteføljeoptimering eller svindeldetektion i realtid med kvanteneurale netværk. Imidlertid udgør kvanteberegning også betydelige risici for datasikkerheden. Især RSA- og ECC-krypteringerne, der bruges i moderne kryptografiske metoder, er i fare. Et eksempel illustrerer denne trussel: en primfaktorisering af en 2.048-bit RSA-chiffer ville tage 100.000 år med konventionelle computere, men mindre end to minutter med en kvantecomputer med 80 stabile qubits, som vist på EY er indberettet.

Mulige løsninger til at sikre mod disse trusler kunne omfatte certificerede tilfældige tal for kvantesikre nøgler, post-kvantekryptering og kvantenøgleudveksling (QKD). Lande som Kina og Korea har allerede oprettet QKD-netværk, mens Tyskland nu har indhentet kvantekapløbet. eleQtron planlægger at udvikle den første kvantecomputerdemonstrator i Tyskland i 2024.

Teknologi og fremtidsudsigter

Teknologiudvalget til kvantecomputere er fortsat spændende; Forskellige tilgange såsom superledende qubits, neutrale atomer eller ion-qubits er under diskussion. For eksempel er eleQtron afhængig af ionfælder med højfrekvensstyret qubit-styring, kaldet "MAGIC-teknologi". Førende hardwareproducenter planlægger at udvikle systemer med 1.000 fejlkorrigerede qubits i 2028 til 2032, mens eksperter endda forudsiger konstruktionen af ​​kvantesystemer med 1 million qubits ved udgangen af ​​årtiet.

Kvantecomputeres stigende regnekraft øger også risikoen for hackerangreb. Men da kvantecomputere ikke er tilgængelige for privatpersoner eller små hackergrupper på grund af deres høje omkostninger og fysiske krav, tilbyder store teknologivirksomheder som IBM, Google og Microsoft cloud-tjenester, som dog også repræsenterer et potentielt mål for cyberkriminelle. En eksponentielt voksende risiko, der bringer særligt følsomme data fra regeringer, offentlige institutioner og længere forskningscyklusser i fare.

Fuld afbrydelse fra kvantecomputere forventes omkring 2030, med proaktivt samarbejde mellem finansielle institutioner og udbydere, der potentielt vil accelerere overgangen til kvantealderen. Udviklingen af ​​kvantecomputere, drevet af universiteter og teknologivirksomheder, repræsenterer ikke kun en teknologisk revolution, men også en udfordring for sikkerheden i den digitale tidsalder.