Kvantdatorer: kommer de att revolutionera ekonomi och cybersäkerhet?

Kvantdatorer: kommer de att revolutionera ekonomi och cybersäkerhet?

Kvantdatorer står på gränsen till ett potentiellt genombrott som har potential att fundamentalt förändra många branscher. Högt IT-ekonomitidning, identifierar industriföretag specifika datorproblem som kvantdatorer kan lösa på några minuter, medan moderna superdatorer skulle ta tusentals år. Användningsområdena sträcker sig från materialforskning och medicin till logistik och finansvärlden. De första ansökningarna förväntas vara klara för marknaden om cirka två till tre år.

Hemligheten med kvantdatorer ligger i deras kvantmekaniska fenomen som superposition, intrassling och interferens. Qubits, de små byggstenarna i kvantdatorer, finns i superpositionstillstånd, vilket innebär att de kan anta flera värden samtidigt. Denna förmåga tillåter system med 56 qubits att adressera över 70 quadrillion tillstånd. Systemen kan för närvarande beräkna med cirka 100 qubits, även om livslängden för kvanttillstånden är begränsad.

Användningsområden och utmaningar

Särskilt inom finansbranschen driver institutioner som JPMorgan, Goldman Sachs och IBM utvecklingen av praktiska tillämpningar. Dessa inkluderar bland annat Monte Carlo-simuleringar för portföljoptimering eller bedrägeriupptäckt i realtid med kvantneurala nätverk. Men kvantberäkningen utgör också betydande risker för datasäkerheten. I synnerhet riskerar RSA- och ECC-krypteringarna som används i moderna kryptografiska metoder. Ett exempel illustrerar detta hot: en primfaktorisering av ett 2 048-bitars RSA-chiffer skulle ta 100 000 år med konventionella datorer, men mindre än två minuter med en kvantdator med 80 stabila qubits, som visas på EY rapporteras.

Möjliga lösningar för att säkra mot dessa hot kan inkludera certifierade slumptal för kvantsäkra nycklar, postkvantkryptografi och kvantnyckelutbyte (QKD). Länder som Kina och Korea har redan skapat QKD-nätverk, medan Tyskland nu har kommit ikapp kvantkapplöpningen. eleQtron planerar att utveckla den första kvantdatordemonstratorn i Tyskland 2024.

Teknik och framtidsutsikter

Teknikvalet för kvantdatorer är fortfarande spännande; Olika tillvägagångssätt som supraledande qubits, neutrala atomer eller jon qubits diskuteras. Till exempel förlitar sig eleQtron på jonfällor med högfrekvensstyrd qubit-kontroll, kallad "MAGIC-teknologi". Ledande hårdvarutillverkare planerar att utveckla system med 1 000 felkorrigerade qubits fram till 2028 till 2032, medan experter till och med förutspår konstruktionen av kvantsystem med 1 miljon qubits i slutet av decenniet.

Den ökande beräkningskraften hos kvantdatorer ökar också risken för hackerattacker. Men eftersom kvantdatorer inte är tillgängliga för privatpersoner eller små hackergrupper på grund av deras höga kostnader och fysiska krav, erbjuder stora teknikföretag som IBM, Google och Microsoft molntjänster, som dock också utgör ett potentiellt mål för cyberkriminella. En exponentiellt växande risk som äventyrar särskilt känslig data från regeringar, offentliga institutioner och längre forskningscykler.

Fullt avbrott från kvantberäkning förväntas runt 2030, med proaktivt samarbete mellan finansiella institutioner och leverantörer som potentiellt kan påskynda övergången till kvantåldern. Utvecklingen av kvantdatorer, driven av universitet och teknikföretag, representerar inte bara en teknisk revolution, utan också en utmaning för säkerheten i den digitala tidsåldern.