Kvantu datori: vai tie radīs revolūciju finansēs un kiberdrošībā?

Kvantu datori: vai tie radīs revolūciju finansēs un kiberdrošībā?

Kvantu datori ir uz potenciāla izrāviena robežas, kas var būtiski mainīt daudzas nozares. Skaļi IT finanšu žurnāls, rūpniecības uzņēmumi identificē konkrētas skaitļošanas problēmas, kuras kvantu datori var atrisināt dažu minūšu laikā, turpretim mūsdienu superdatoriem būtu nepieciešami tūkstošiem gadu. Pielietojuma jomas ir dažādas, sākot no materiālu izpētes un medicīnas līdz loģistikai un finanšu pasaulei. Paredzams, ka pirmie pieteikumi tirgū būs gatavi aptuveni divu līdz trīs gadu laikā.

Kvantu datoru noslēpums slēpjas to kvantu mehāniskajās parādībās, tādās kā superpozīcija, sapīšanās un traucējumi. Kubiti, mazie kvantu datoru celtniecības bloki, pastāv superpozīcijas stāvokļos, kas nozīmē, ka tie vienlaikus var iegūt vairākas vērtības. Šī iespēja ļauj sistēmām ar 56 kubitiem risināt vairāk nekā 70 kvadriljonus stāvokļus. Sistēmas pašlaik spēj aprēķināt ar aptuveni 100 kubitiem, lai gan kvantu stāvokļu kalpošanas laiks ir ierobežots.

Pielietojuma jomas un izaicinājumi

Īpaši finanšu pakalpojumu nozarē tādas institūcijas kā JPMorgan, Goldman Sachs un IBM virza praktisku lietojumu izstrādi. Tie cita starpā ietver Montekarlo simulācijas portfeļa optimizācijai vai krāpšanas noteikšanai reāllaikā ar kvantu neironu tīkliem. Tomēr kvantu skaitļošana rada arī ievērojamus riskus datu drošībai. Īpaši apdraudēti ir RSA un ECC šifrējumi, ko izmanto mūsdienu kriptogrāfijas metodēs. Piemērs ilustrē šos draudus: 2048 bitu RSA šifra primārā faktorizācija ar parastajiem datoriem aizņemtu 100 000 gadu, bet mazāk nekā divas minūtes ar kvantu datoru ar 80 stabiliem kubitiem, kā parādīts EY tiek ziņots.

Iespējamie risinājumi aizsardzībai pret šiem draudiem varētu ietvert sertificētus nejaušus skaitļus kvantu drošām atslēgām, pēckvantu kriptogrāfiju un kvantu atslēgu apmaiņu (QKD). Tādas valstis kā Ķīna un Koreja jau ir izveidojušas QKD tīklus, savukārt Vācija tagad ir iekļuvusi kvantu sacīkstēs. eleQtron plāno Vācijā izstrādāt pirmo kvantu datoru demonstratoru 2024. gadā.

Tehnoloģijas un nākotnes perspektīvas

Kvantu datoru tehnoloģiju izvēle joprojām ir aizraujoša; Tiek apspriestas dažādas pieejas, piemēram, supravadoši kubiti, neitrālie atomi vai jonu kubiti. Piemēram, eleQtron paļaujas uz jonu slazdiem ar augstfrekvences kontrolētu kubitu vadību, ko sauc par “MAGIC tehnoloģiju”. Vadošie aparatūras ražotāji plāno līdz 2028.-2032. gadam izstrādāt sistēmas ar 1000 kļūdu labotiem kubitiem, savukārt eksperti pat prognozē kvantu sistēmu izveidi ar 1 miljonu kubitu līdz desmitgades beigām.

Kvantu datoru pieaugošā skaitļošanas jauda palielina arī hakeru uzbrukumu risku. Tomēr, tā kā kvantu datori nav pieejami privātpersonām vai mazām hakeru grupām to augsto izmaksu un fizisko prasību dēļ, lielie tehnoloģiju uzņēmumi, piemēram, IBM, Google un Microsoft, piedāvā mākoņpakalpojumus, kas tomēr ir arī potenciāls kibernoziedznieku mērķis. Eksponenciāli augošs risks, kas apdraud īpaši sensitīvus datus no valdībām, valsts iestādēm un ilgākiem pētījumu cikliem.

Pilnīgs kvantu skaitļošanas pārtraukums ir gaidāms aptuveni 2030. gadā, proaktīvai sadarbībai starp finanšu iestādēm un pakalpojumu sniedzējiem, iespējams, paātrinās pāreju uz kvantu laikmetu. Kvantu datoru attīstība, ko virza universitātes un tehnoloģiju uzņēmumi, ir ne tikai tehnoloģiska revolūcija, bet arī izaicinājums drošībai digitālajā laikmetā.