Kvantni računalniki: bodo revolucionirali finance in kibernetsko varnost?

Kvantni računalniki: bodo revolucionirali finance in kibernetsko varnost?

Kvantni računalniki so na robu potencialnega preboja, ki bi lahko korenito spremenil številne industrije. Glasno Revija za IT finance industrijska podjetja prepoznavajo posebne računalniške probleme, ki jih lahko kvantni računalniki rešijo v nekaj minutah, medtem ko bi sodobni superračunalniki potrebovali na tisoče let. Področja uporabe segajo od raziskav materialov in medicine do logistike in sveta financ. Prve aplikacije naj bi bile pripravljene na trg v približno dveh do treh letih.

Skrivnost kvantnih računalnikov je v njihovih kvantnomehanskih pojavih, kot so superpozicija, prepletanje in interferenca. Kubiti, majhni gradniki kvantnih računalnikov, obstajajo v superpozicijskih stanjih, kar pomeni, da lahko prevzamejo več vrednosti hkrati. Ta zmogljivost omogoča sistemom s 56 kubiti, da obravnavajo več kot 70 kvadrilijonov stanj. Sistemi lahko trenutno računajo s približno 100 kubiti, čeprav je življenjska doba kvantnih stanj omejena.

Področja uporabe in izzivi

Zlasti v industriji finančnih storitev institucije, kot so JPMorgan, Goldman Sachs in IBM, spodbujajo razvoj praktičnih aplikacij. Ti med drugim vključujejo simulacije Monte Carlo za optimizacijo portfelja ali odkrivanje goljufij v realnem času s kvantnimi nevronskimi mrežami. Vendar pa kvantno računalništvo predstavlja tudi velika tveganja za varnost podatkov. Ogrožena sta zlasti šifriranja RSA in ECC, ki se uporabljata v sodobnih kriptografskih metodah. Primer ponazarja to grožnjo: prafaktorizacija 2048-bitne šifre RSA bi trajala 100.000 let pri običajnih računalnikih, vendar manj kot dve minuti pri kvantnem računalniku pri 80 stabilnih kubitih, kot je prikazano na EY je prijavljen.

Možne rešitve za zaščito pred temi grožnjami bi lahko vključevale certificirana naključna števila za kvantne varne ključe, postkvantno kriptografijo in kvantno izmenjavo ključev (QKD). Države, kot sta Kitajska in Koreja, so že vzpostavile omrežja QKD, medtem ko je Nemčija zdaj ujela kvantno tekmo. eleQtron načrtuje razvoj prvega kvantnega računalniškega demonstratorja v Nemčiji leta 2024.

Tehnologija in prihodnost

Izbira tehnologije za kvantne računalnike ostaja vznemirljiva; Razpravljajo se o različnih pristopih, kot so superprevodni kubiti, nevtralni atomi ali ionski kubiti. Na primer, eleQtron se opira na ionske pasti z visokofrekvenčnim krmiljenjem kubitov, imenovano "TEHNOLOGIJA MAGIC". Vodilni proizvajalci strojne opreme nameravajo do leta 2028 do 2032 razviti sisteme s 1000 kubiti s popravljenimi napakami, strokovnjaki pa celo napovedujejo gradnjo kvantnih sistemov z milijonom kubitov do konca desetletja.

Vse večja računalniška moč kvantnih računalnikov povečuje tudi tveganje hekerjev. Ker pa kvantni računalniki zaradi visokih stroškov in fizičnih zahtev niso dostopni posameznikom ali manjšim skupinam hekerjev, velika tehnološka podjetja, kot so IBM, Google in Microsoft, ponujajo storitve v oblaku, ki pa predstavljajo tudi potencialno tarčo kibernetskih kriminalcev. Eksponentno naraščajoče tveganje, ki ogroža posebej občutljive podatke vlad, javnih ustanov in daljših raziskovalnih ciklov.

Popolna motnja kvantnega računalništva se pričakuje okoli leta 2030, s proaktivnim sodelovanjem med finančnimi institucijami in ponudniki, ki bi lahko pospešilo prehod v kvantno dobo. Razvoj kvantnih računalnikov, ki ga poganjajo univerze in tehnološka podjetja, ne predstavlja le tehnološke revolucije, ampak tudi izziv za varnost v digitalni dobi.