Kvantarvutid: kas need muudavad rahanduse ja küberjulgeoleku?

Kvantarvutid: kas need muudavad rahanduse ja küberjulgeoleku?

Kvantarvutid on potentsiaalse läbimurde äärel, mis võib paljusid tööstusharusid põhjalikult muuta. Valju IT-rahanduse ajakiri, tuvastavad tööstusettevõtted spetsiifilisi andmetöötlusprobleeme, mida kvantarvutid suudavad lahendada minutitega, samas kui tänapäevaste superarvutite jaoks kuluks tuhandeid aastaid. Kasutusvaldkonnad ulatuvad materjaliuuringutest ja meditsiinist logistika ja rahandusmaailmani. Esimesed rakendused peaksid turule jõudma umbes kahe kuni kolme aasta pärast.

Kvantarvutite saladus peitub nende kvantmehaanilistes nähtustes, nagu superpositsioon, takerdumine ja interferents. Qubits, kvantarvutite väikesed ehitusplokid, eksisteerivad superpositsiooni olekutes, mis tähendab, et nad võivad omandada korraga mitu väärtust. See võimalus võimaldab 56 kubitiga süsteemidel käsitleda üle 70 kvadriljoni oleku. Süsteemid suudavad praegu arvutada umbes 100 kubitiga, kuigi kvantolekute eluiga on piiratud.

Kasutusvaldkonnad ja väljakutsed

Eriti finantsteenuste sektoris juhivad praktiliste rakenduste väljatöötamist sellised institutsioonid nagu JPMorgan, Goldman Sachs ja IBM. Nende hulka kuuluvad muu hulgas Monte Carlo simulatsioonid portfelli optimeerimiseks või reaalajas pettuste tuvastamiseks kvantnärvivõrkudega. Kvantarvutus kujutab endast aga olulisi riske ka andmeturbele. Eelkõige on ohus kaasaegsetes krüptomeetodites kasutatavad RSA ja ECC krüpteeringud. Näide illustreerib seda ohtu: 2048-bitise RSA-šifri esmaseks faktoriseerimiseks kuluks tavaliste arvutitega 100 000 aastat, kuid kvantarvuti puhul vähem kui kaks minutit 80 stabiilse kubiti juures, nagu on näidatud EY teatatakse.

Võimalikud lahendused nende ohtude eest kaitsmiseks võivad hõlmata kvantturvavõtmete sertifitseeritud juhuslikke numbreid, postkvantkrüptograafiat ja kvantvõtmevahetust (QKD). Sellised riigid nagu Hiina ja Korea on QKD-võrgud juba loonud, samas kui Saksamaa on nüüdseks kvantvõistlusele järele jõudnud. eleQtron plaanib 2024. aastal Saksamaal välja töötada esimese kvantarvuti demonstraatori.

Tehnoloogia ja tulevikuväljavaated

Kvantarvutite tehnoloogiavalik on jätkuvalt põnev; Arutlusel on erinevad lähenemisviisid, nagu ülijuhtivad kubitid, neutraalsed aatomid või ioonkubitid. Näiteks eleQtron tugineb kõrgsagedusliku juhitava kubiti juhtimisega ioonilõksudele, mida nimetatakse "MAGIC-tehnoloogiaks". Juhtivad riistvaratootjad plaanivad aastaks 2028–2032 välja töötada 1000 veaparandatud kubitiga süsteeme, samas kui eksperdid ennustavad kümnendi lõpuks isegi 1 miljoni kubitiga kvantsüsteemide ehitamist.

Kvantarvutite kasvav arvutusvõimsus suurendab ka häkkerite rünnakute ohtu. Kuna aga kvantarvutid ei ole eraisikutele ega väikestele häkkerigruppidele nende kõrgete kulude ja füüsiliste nõudmiste tõttu ligipääsetavad, pakuvad pilveteenuseid suured tehnoloogiaettevõtted nagu IBM, Google ja Microsoft, mis aga kujutavad endast potentsiaalset sihtmärki ka küberkurjategijatele. Plahvatuslikult kasvav risk, mis seab ohtu valitsuste, avalike institutsioonide ja pikemate uurimistsüklite eriti tundlikud andmed.

Täielik kvantandmetöötluse katkemine on oodata umbes 2030. aastal ning finantsasutuste ja pakkujate vaheline proaktiivne koostöö võib potentsiaalselt kiirendada üleminekut kvantajastule. Kvantarvutite arendamine, mida juhivad ülikoolid ja tehnoloogiaettevõtted, ei kujuta endast mitte ainult tehnoloogilist revolutsiooni, vaid ka väljakutset turvalisusele digitaalajastul.