Kvantiniai kompiuteriai: ar jie pakeis finansus ir kibernetinį saugumą?

Kvantiniai kompiuteriai: ar jie pakeis finansus ir kibernetinį saugumą?

Kvantiniai kompiuteriai yra ant galimo proveržio slenksčio, galinčio iš esmės pakeisti daugybę pramonės šakų. Garsiai IT finansų žurnalas, pramonės įmonės nustato konkrečias skaičiavimo problemas, kurias kvantiniai kompiuteriai gali išspręsti per kelias minutes, o šiuolaikiniams superkompiuteriams prireiktų tūkstančių metų. Taikymo sritys – nuo ​​medžiagų tyrimų ir medicinos iki logistikos ir finansų pasaulio. Tikimasi, kad pirmosios programos bus paruoštos rinkai maždaug po dvejų trejų metų.

Kvantinių kompiuterių paslaptis slypi jų kvantiniuose mechaniniuose reiškiniuose, tokiuose kaip superpozicija, įsipainiojimas ir trukdžiai. Kubitai, maži kvantinių kompiuterių blokai, egzistuoja superpozicijos būsenose, tai reiškia, kad jie vienu metu gali įgyti kelias reikšmes. Ši galimybė leidžia sistemoms su 56 kubitais spręsti daugiau nei 70 kvadrilijonų būsenų. Šiuo metu sistemos gali apskaičiuoti maždaug 100 kubitų, nors kvantinių būsenų gyvenimo trukmė yra ribota.

Taikymo sritys ir iššūkiai

Ypač finansinių paslaugų pramonėje tokios institucijos kaip JPMorgan, Goldman Sachs ir IBM skatina praktinių programų kūrimą. Tai, be kita ko, apima Monte Karlo modeliavimą, skirtą portfelio optimizavimui arba sukčiavimo realiuoju laiku aptikimui naudojant kvantinius neuroninius tinklus. Tačiau kvantinė kompiuterija taip pat kelia didelį pavojų duomenų saugumui. Visų pirma kyla pavojus RSA ir ECC šifravimui, naudojamiems šiuolaikiniuose kriptografijos metoduose. Pavyzdys iliustruoja šią grėsmę: 2 048 bitų RSA šifro pirminis faktorinavimas įprastiniais kompiuteriais užtruktų 100 000 metų, bet mažiau nei dvi minutes su kvantiniu kompiuteriu esant 80 stabilių kubitų, kaip parodyta EY pranešama.

Galimi sprendimai, kaip apsisaugoti nuo šių grėsmių, gali būti sertifikuoti atsitiktiniai kvantinių saugių raktų skaičiai, postkvantinė kriptografija ir kvantinių raktų mainai (QKD). Tokios šalys kaip Kinija ir Korėja jau sukūrė QKD tinklus, o Vokietija dabar pasivijo kvantines lenktynes. „eleQtron“ planuoja sukurti pirmąjį kvantinio kompiuterio demonstravimo įrenginį Vokietijoje 2024 m.

Technologijos ir ateities perspektyvos

Kvantinių kompiuterių technologijų pasirinkimas išlieka įdomus; Svarstomi įvairūs metodai, tokie kaip superlaidūs kubitai, neutralūs atomai ar jonų kubitai. Pavyzdžiui, eleQtron remiasi jonų gaudytuvais su aukšto dažnio valdomu kubito valdymu, vadinamu „MAGIC technologija“. Žymiausi techninės įrangos gamintojai planuoja sukurti sistemas su 1000 klaidų ištaisytų kubitų iki 2028–2032 m., o ekspertai netgi prognozuoja, kad iki dešimtmečio pabaigos bus sukurtos kvantinės sistemos su 1 milijonu kubitų.

Didėjanti kvantinių kompiuterių skaičiavimo galia taip pat padidina įsilaužėlių atakų riziką. Tačiau kadangi kvantiniai kompiuteriai neprieinami privatiems asmenims ar nedidelėms įsilaužėlių grupėms dėl didelių sąnaudų ir fizinių reikalavimų, didelės technologijų įmonės, tokios kaip IBM, Google ir Microsoft, siūlo debesijos paslaugas, kurios vis dėlto yra potencialus kibernetinių nusikaltėlių taikinys. Eksponentiškai didėjanti rizika, kuri kelia pavojų ypač jautriems vyriausybių, viešųjų institucijų ir ilgesnių tyrimų ciklų duomenims.

Tikimasi, kad maždaug 2030 m. visiškai nutrūks kvantinės kompiuterijos veikla, o aktyvus finansų institucijų ir paslaugų teikėjų bendradarbiavimas gali paspartinti perėjimą į kvantinį amžių. Kvantinių kompiuterių kūrimas, skatinamas universitetų ir technologijų įmonių, yra ne tik technologinė revoliucija, bet ir iššūkis saugumui skaitmeniniame amžiuje.