Kvantedatamaskiner: vil de revolusjonere finans og cybersikkerhet?

Kvantedatamaskiner: vil de revolusjonere finans og cybersikkerhet?

Kvantedatamaskiner er på randen av et potensielt gjennombrudd som har potensial til å endre en rekke bransjer fundamentalt. Høyt IT finansmagasin, identifiserer industribedrifter spesifikke dataproblemer som kvantedatamaskiner kan løse på minutter, mens moderne superdatamaskiner vil ta tusenvis av år. Bruksområder spenner fra materialforskning og medisin til logistikk og finansverdenen. De første søknadene forventes å være klare for markedet om rundt to til tre år.

Hemmeligheten bak kvantedatamaskiner ligger i deres kvantemekaniske fenomener som superposisjon, sammenfiltring og interferens. Qubits, de små byggesteinene til kvantedatamaskiner, eksisterer i superposisjonstilstander, noe som betyr at de kan ta på seg flere verdier samtidig. Denne funksjonen lar systemer med 56 qubits adressere over 70 kvadrillioner tilstander. Systemene er i dag i stand til å beregne med rundt 100 qubits, selv om levetiden til kvantetilstandene er begrenset.

Bruksområder og utfordringer

Spesielt i finansnæringen er det institusjoner som JPMorgan, Goldman Sachs og IBM som driver utviklingen av praktiske applikasjoner. Disse inkluderer blant annet Monte Carlo-simuleringer for porteføljeoptimalisering eller sanntids svindeldeteksjon med kvantenevrale nettverk. Imidlertid utgjør kvanteberegning også betydelige risikoer for datasikkerheten. Spesielt er RSA- og ECC-krypteringene som brukes i moderne kryptografiske metoder i fare. Et eksempel illustrerer denne trusselen: en primfaktorisering av et 2 048-bits RSA-chiffer vil ta 100 000 år med konvensjonelle datamaskiner, men mindre enn to minutter med en kvantedatamaskin med 80 stabile qubits, som vist på EY er rapportert.

Mulige løsninger for å sikre seg mot disse truslene kan inkludere sertifiserte tilfeldige tall for kvantesikre nøkler, post-kvantekryptografi og kvantenøkkelutveksling (QKD). Land som Kina og Korea har allerede satt opp QKD-nettverk, mens Tyskland nå har innhentet kvantekappløpet. eleQtron planlegger å utvikle den første kvantedatamaskindemonstratoren i Tyskland i 2024.

Teknologi og fremtidsutsikter

Teknologiutvalget for kvantedatamaskiner er fortsatt spennende; Ulike tilnærminger som superledende qubits, nøytrale atomer eller ion-qubits er under diskusjon. For eksempel er eleQtron avhengig av ionefeller med høyfrekvent kontrollert qubit-kontroll, kalt "MAGIC-teknologi". Ledende maskinvareprodusenter planlegger å utvikle systemer med 1000 feilkorrigerte qubits innen 2028 til 2032, mens eksperter til og med spår konstruksjonen av kvantesystemer med 1 million qubits innen slutten av tiåret.

Den økende datakraften til kvantedatamaskiner øker også risikoen for hackerangrep. Men siden kvantedatamaskiner ikke er tilgjengelige for privatpersoner eller små hackergrupper på grunn av deres høye kostnader og fysiske krav, tilbyr store teknologiselskaper som IBM, Google og Microsoft skytjenester, som imidlertid også representerer et potensielt mål for nettkriminelle. En eksponentielt økende risiko som setter spesielt sensitive data fra myndigheter, offentlige institusjoner og lengre forskningssykluser i fare.

Full avbrudd fra kvanteberegning forventes rundt 2030, med proaktivt samarbeid mellom finansinstitusjoner og leverandører som potensielt kan akselerere overgangen til kvantealderen. Utviklingen av kvantedatamaskiner, drevet av universiteter og teknologiselskaper, representerer ikke bare en teknologisk revolusjon, men også en utfordring for sikkerheten i den digitale tidsalderen.