量子计算机：它们会彻底改变金融和网络安全吗？

量子计算机：它们会彻底改变金融和网络安全吗？

量子计算机正处于潜在突破的边缘，有可能从根本上改变许多行业。大声 IT财经杂志 工业公司正在确定量子计算机可以在几分钟内解决的特定计算问题，而现代超级计算机则需要数千年的时间。应用领域涵盖材料研究和医学、物流和金融领域。第一批应用预计将在大约两到三年内上市。

量子计算机的秘密在于其叠加、纠缠和干涉等量子力学现象。量子位是量子计算机的小型构建块，以叠加态存在，这意味着它们可以同时呈现多个值。此功能允许具有 56 个量子位的系统处理超过 70 万亿个状态。尽管量子态的寿命有限，但该系统目前能够使用大约 100 个量子位进行计算。

应用领域和挑战

特别是在金融服务行业，摩根大通、高盛和IBM等机构正在推动实际应用的发展。其中包括用于投资组合优化的蒙特卡罗模拟或使用量子神经网络进行实时欺诈检测。然而，量子计算也给数据安全带来了重大风险。特别是现代加密方法中使用的 RSA 和 ECC 加密面临风险。一个例子说明了这种威胁：使用传统计算机来分解 2,048 位 RSA 密码需要 100,000 年，但使用 80 个稳定量子位的量子计算机则需要不到两分钟的时间，如图所示 安永 被报道。

防范这些威胁的可能解决方案包括用于量子安全密钥的经过认证的随机数、后量子密码学和量子密钥交换 (QKD)。中国和韩国等国家已经建立了 QKD 网络，而德国现在也加入了量子竞赛。 eleQtron 计划于 2024 年在德国开发第一台量子计算机演示器。

技术与未来展望

量子计算机的技术选择仍然令人兴奋；超导量子位、中性原子或离子量子位等不同的方法正在讨论中。例如，eleQtron 依赖于具有高频控制量子位控制的离子陷阱，称为“MAGIC 技术”。领先的硬件制造商计划到 2028 年至 2032 年开发具有 1,000 个纠错量子位的系统，而专家甚至预测到本十年末将构建具有 100 万个量子位的量子系统。

量子计算机计算能力的不断增强也增加了黑客攻击的风险。然而，由于量子计算机的成本和物理要求较高，个人或小型黑客团体无法访问量子计算机，IBM、谷歌和微软等大型科技公司提供云服务，但这也代表了网络犯罪分子的潜在目标。呈指数级增长的风险，危及来自政府、公共机构和更长研究周期的特别敏感数据。

预计量子计算将在 2030 年左右全面颠覆，金融机构和提供商之间的积极合作可能会加速向量子时代的过渡。由大学和科技公司推动的量子计算机的发展不仅代表着一场技术革命，也是数字时代安全的挑战。