Kvantové počítače se blíží rychleji, než se čekalo: Svět už chystá novou generaci digitální ochrany

Online data jsou obecně velmi bezpečná. Lze si je představit jako uzamčená v trezoru tak silném, že by jej ani všechny superpočítače světa pracující po 10 000 let nedokázaly prolomit.

Online data jsou obecně velmi bezpečná. Lze si je představit jako uzamčená v trezoru tak silném, že by jej ani všechny superpočítače světa pracující po 10 000 let nedokázaly prolomit. Nedávné výsledky společností Google a dalších však naznačují, že nový typ počítače – kvantový počítač – by mohl tento trezor otevřít s výrazně menšími zdroji, než se dříve předpokládalo.

Změny probíhají na dvou frontách. Na jedné straně technologičtí giganti jako IBM a Google intenzivně vyvíjejí stále větší kvantové počítače. IBM doufá, že letos dosáhne skutečné výhody oproti klasickým počítačům v některých speciálních případech a do roku 2029 vyvine ještě výkonnější systém odolný proti chybám. Na druhé straně teoretici zdokonalují kvantové algoritmy; nedávná práce ukazuje, že zdroje potřebné k prolomení dnešní kryptografie mohou být mnohem nižší než dřívější odhady.

Čistým výsledkem je, že den, kdy kvantové počítače dokážou prolomit široce používanou kryptografii – nazývaný „Q Day“ – se může blížit rychleji, než se očekávalo. Kvantové počítače jsou postaveny z kvantových bitů neboli qubitů, které využívají neintuitivní vlastnosti velmi malých objektů k provádění výpočtů odlišným a někdy mnohem efektivnějším způsobem než tradiční počítače.

Technologie je zatím v počáteční fázi, přičemž hlavním cílem je zvýšit počet qubitů, které mohou být propojeny a fungovat jako jeden počítač. Větší kvantové počítače by měly být v některých úkolech mnohem lepší než jejich tradiční protějšky – získají „kvantovou výhodu“. Koncem loňského roku IBM představila 120qubitový čip, u kterého doufá, že prokáže kvantovou výhodu pro některé úkoly. Google také nedávno oznámil, že plánuje urychlit přechod na šifrovací techniky, které by měly být bezpečné proti kvantovým počítačům, známé jako post-kvantová kryptografie.

Vedle těchto technologických gigantů se rozvíjejí i novější přístupy. Společnost PsiQuantum využívá qubity založené na světle a tradiční technologii výroby čipů. Experimentální platformy, jako jsou systémy neutrálních atomů, prokázaly v laboratorních podmínkách kontrolu nad tisíci qubity. V reakci na to standardizační orgány a národní agentury stanovují stále konkrétnější časové plány pro odklon od běžných šifrovacích systémů, které jsou zranitelné vůči kvantovým útokům.

Ve Spojených státech navrhl Národní institut pro standardy a technologie (NIST) přechod od kvantově zranitelné kryptografie, přičemž migrace má být z velké části dokončena do roku 2035. V Austrálii vydalo Australské ředitelství pro signály (Australian Signals Directorate) podobné pokyny, které naléhavě vyzývají organizace, aby okamžitě začaly plánovat a přešly na post-kvantovou kryptografii do roku 2030.