Τεχνολογία: Η Q-day πλησιάζει – Τι είναι οι κβαντικοί υπολογιστές, οι κίνδυνοι και τα πλεονεκτήματα

Η επόμενη γενιά κβαντικών υπολογιστών θα ανοίξει έναν νέο κόσμο δυνατοτήτων, αλλά και θα θέσει τεράστιους κινδύνους για την διαδικτυακή μας ασφάλεια, σύμφωνα με τους Financial Times.

Oι ειδικοί το ονομάζουν Q-day. Αυτή είναι η μέρα που ένας ισχυρός κβαντικός υπολογιστής, θα είναι σε θέση να «σπάσει» την πιο κοινή μέθοδο κρυπτογράφησης που χρησιμοποιείται για την ασφάλεια των ψηφιακών μας δεδομένων.

Τεχνητή νοημοσύνη: «Διαβάζει» το μυαλό σας και κάνει τις σκέψεις κείμενο

Οι κβαντικοί υπολογιστές

Το Q-day θα έχει τεράστιες επιπτώσεις για όλες τις εταιρείες του Διαδικτύου, τις τράπεζες και τις κυβερνήσεις — καθώς και για το προσωπικό μας απόρρητο.
Ξέρουμε ότι αυτό, αργά ή γρήγορα, θα συμβεί. Το μόνο ερώτημα είναι πότε.

Προς το παρόν, οι κβαντικοί υπολογιστές, οι οποίοι εκμεταλλεύονται την τρομακτική φυσική των υποατομικών σωματιδίων, παραμένουν πολύ ασταθείς για να εκτελούν περίπλοκες λειτουργίες για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ο υπολογιστής Osprey της IBM, που πιστεύεται ότι είναι ο πιο ισχυρός κβαντικός υπολογιστής που έχει δημιουργηθεί, έχει μόνο 433 qubits (ή κβαντικά bit).

Οι κίνδυνοι

Το 1994, ο Αμερικανός μαθηματικός Peter Shor έγραψε έναν αλγόριθμο που θα μπορούσε θεωρητικά να τρέξει σε έναν ισχυρό κβαντικό υπολογιστή για να σπάσει το πρωτόκολλο κρυπτογράφησης RSA που χρησιμοποιείται συνήθως για την ασφάλεια των διαδικτυακών συναλλαγών. Ο αλγόριθμος RSA εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι ενώ είναι πολύ εύκολο να πολλαπλασιαστούν δύο μεγάλοι πρώτοι αριθμοί, είναι πολύ δύσκολο για έναν κλασικό υπολογιστή να πάρει το αποτέλεσμα και να εκτελέσει τον υπολογισμό αντίστροφα.

Ο Shor έδειξε πώς ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε να το κάνει σχετικά εύκολα. Μια πρόσφατη ερευνητική εργασία που δημοσιεύτηκε στην Κίνα διερεύνησε την πιθανότητα ότι μια υβριδική προσέγγιση κλασσικής κβαντικής υπολογιστικής μπορεί να είναι σε θέση να μας φέρει ακόμα πιο κοντά στην Q-day.

Ενθουσιασμένες από τις δυνατότητες κατασκευής του πρώτου ισχυρού κβαντικού υπολογιστή και θορυβημένες από την προοπτική να τις προλάβει ο ανταγωνισμός, οι κολοσσοί της παγκόσμιας τεχνολογίας «ρίχνουν το βάρος τους» για την ανάπτυξη της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Οι κβαντικοί υπολογιστές όχι μόνο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να σπάσουν τις υπάρχουσες μεθόδους κρυπτογράφησης, αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την ασφάλεια των επικοινωνιών σε έναν κβαντικό κόσμο, καθώς οι κυβερνήσεις, οι εταιρείες και τα επιχειρηματικά κεφάλαια έχουν επενδύσει πολλά χρήματα με σκοπό την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας.

O θετικός αντίκτυπος

Ο θεωρητικός φυσικός Michio Kaku  έχει κυκλοφορήσει έναν οδηγό για τα σύνορα της πραγματικής ζωής, με τίτλο «Quantum Supremacy: How the Quantum Computer Revolution will Change Everything», όπως αναφέρει το GeekWire.

«Μιλάμε για την επόμενη γενιά υπολογιστών που πρόκειται να αντικαταστήσουν τους ψηφιακούς υπολογιστές», λέει ο Kaku . «Σήμερα, για παράδειγμα, δεν χρησιμοποιούμε πια τον άβακα στην Ασία. … Στο μέλλον, θα βλέπουμε τους ψηφιακούς υπολογιστές όπως βλέπουμε τον άβακα: παλιομοδίτικο, ξεπερασμένο. Αυτό είναι για τον κάδο σκουπιδιών. Έτσι θα εξελιχθεί το μέλλον».

Η εκτίμηση του Kaku για τον πιθανό αντίκτυπο προχωρά πολύ παραπέρα: Κατά την άποψή του, κάθε πρόβλημα που περιλαμβάνει μια αξία πολλαπλών δυνατοτήτων θα γίνει πιο επιλύσιμο μόλις λάβει χώρα η κβαντική επανάσταση. Η παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας, η παραγωγή τροφίμων, η κλιματική μοντελοποίηση, η θεραπεία ασθενειών και η γενετική επιδιόρθωση είναι όλα πιθανοί στόχοι για την κβαντική υπεροχή.

Ανερχόμενος κλάδος

Η Omdia, εταιρεία ερευνών στον κλάδο της τεχνολογίας, προβλέπει ότι οι επιχειρήσεις κβαντικών υπολογιστών θα δουν τα παγκόσμια έσοδά τους να αυξάνονται από 942 εκατομμύρια δολάρια το 2022 σε 22 δισεκατομμύρια δολάρια το 2032, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 57,7% κατά τη διάρκεια αυτής της δεκαετίας, σύμφωνα με το Lightreading. Η Βόρεια Αμερική και η Ευρώπη αναμένεται να είναι οι κορυφαίες περιφερειακές αγορές, με την Ασία και την Ωκεανία να «μάχονται» για την τρίτη θέση.

Οι υπηρεσίες πρόσβασης που βασίζονται στο cloud θα αποτελούν το μεγαλύτερο μερίδιο των εσόδων, ακολουθούμενες από το υλικό, τις συμβουλές και το λογισμικό. Η Omdia πιστεύει επίσης ότι το 2027 θα είναι ένα βασικό σημείο καμπής στην αγορά και ότι οι πιθανότητες ενός «κβαντικού χειμώνα» είναι πολύ μικρές (λιγότερο από 1%).

Βραχυπρόθεσμα, η Omdia πιστεύει ότι παραδείγματα «κβαντικού εμπορικού πλεονεκτήματος» – στα οποία ένας κβαντικός υπολογιστής παρέχει ένα μετρήσιμο πλεονέκτημα σε ταχύτητα, κόστος, ποιότητα ή αποτελεσματικότητα έναντι της τυπικής κλασικής εναλλακτικής για ένα πρόβλημα εμπορικού ενδιαφέροντος – θα αυξάνονται σταθερά. Μέχρι το 2027, αρκετά από αυτά τα παραδείγματα θα είναι ξεκάθαρα σε αρκετούς κλάδους που θα στραφούν από τον «πειραματισμό με κβαντικό υπολογισμό» στην «ανάπτυξη κβαντικού υπολογισμού για λειτουργικές ανάγκες».