Если объяснять совсем просто, то квантовые компьютеры работают по иным принципам, чем привычные нам машины, которые разрабатывали в течение XX века. Теоретически, они со временем способны стать на несколько порядков быстрее обычных компьютеров.
На практике это значит, что квантовый компьютер, в теории, сможет всего за несколько секунд решать невероятно сложные и объемные задачи, которые для обычного компьютера потребуют нескольких лет работы. Например, такие, как расшифровка данных, где возможны миллиарды вариантов шифра.
С помощью подобных компьютеров можно решить многие проблемы человечества. Правительство Британии вкладывает средства в Национальный центр квантовых вычислений в Харвелле, графство Оксфордшир, в надежде добиться революции в этой сфере.
Но у квантовых технологий есть и темная сторона.
Воры личных данных
Ряд стран, в том числе Россия, Британия, США и Китай, усиленно работают и инвестируют огромные суммы в разработку сверхскоростных квантовых компьютеров с целью первыми получить преимущество в киберсфере.
Но каждый день в пиратские дата-центры, расположенные по всему миру, без согласия пользователей собирается множество личных данных в зашифрованном виде, в том числе моих и ваших. И в какой-то момент у тех, кто занимается кражей данных, появятся мощные квантовые компьютеры, способные эту информацию расшифровать.
«Все, что мы сегодня делаем в интернете - от покупок онлайн до банковских переводов и пользования соцсетями, шифруется», - объясняет глава отдела стратегии компании PostQuantum Гарри Оуэн.
«Но работающий квантовый компьютер, который сможет взломать этот шифр, почти сразу даст своему разработчику возможность опустошать банковские счета и полностью отключать правительственные системы защиты, - предупреждает Оуэн. - Биткоин-кошельки будут опустошены».
Мрачный прогноз делает и Ильяс Хан, глава компании Quantinuum, работающей в английском Кембридже и американском штате Колорадо. «Квантовые компьютеры сделают бесполезными большинство существующих методов шифрования, - говорит он. - Это угроза нашему обычному образу жизни».
Защита от кванта
Все это правда может произойти? Действительно, вполне похоже на апокалипсис. Почему же мы ничего об этом не слышали?
Ответ таков: да, в принципе квантовый «конец света» мог бы произойти, но только если бы мы не предпринимали меры для его предотвращения. «Наше бездействие означало бы крайне плохое развитие событий», - сказал источник в британском правительстве, попросивший остаться анонимным.
Меры для предотвращения «квантового апокалипсиса» разрабатываются и реализуются уже несколько лет. В Британии все данные, составляющие государственную тайну, уже защищены от появления новых супер-компьютеров. Это достигается с помощью новых алгоритмов шифрования, которые, как надеются ученые, смогут противостоять квантовой атаке.
Над защитой компьютерных сетей от квантовых технологий работают не только такие IT-гиганты, как Google, Microsoft, Intel и IBM, но и более нишевые компании, например, Quantinuum и Post-Quantum.
В эти дни в Национальный институт стандартов и технологий США, недалеко от Вашингтона, проходит своеобразный криптографический салон для грядущей постквантовой эпохи. Его цель - установить стандарты защитной тактики, которые помогут защитить сети компаний, заводов, университетов и важнейших инфраструктурных объектов США от «квантового апокалипсиса».
Для этого понадобится очень много средств.
Квантовые вычисления стоят дорого, требуют большого труда и приводят к сильному нагреванию аппаратуры. Разработка алгоритмов, которые позволят защитить данные от квантового штурма, остается одной из важнейших задач нашей эпохи в области безопасности.
Но эксперты говорят, что поступить иначе, то есть не делать ничего, - просто невозможно.