Κβαντική αποκάλυψη: Τι είναι και πόσο πρέπει να την φοβόμαστε

Ας φανταστούμε έναν κόσμο όπου κρυπτογραφημένα, μυστικά αρχεία «ανοίγουν» ξαφνικά. Αυτό το σενάριο που για μερικούς μοιάζει με επιστημονική φαντασία είναι πιθανό και ονομάζεται «κβαντική αποκάλυψη».

Με πολύ απλά λόγια, οι κβαντικοί υπολογιστές λειτουργούν εντελώς διαφορετικά από τους υπολογιστές που αναπτύχθηκαν τον περασμένο αιώνα.

Αλλά ένας μελλοντικός κβαντικός υπολογιστής, θεωρητικά, θα μπορούσε να το κάνει αυτό σε λίγα δευτερόλεπτα.

Τέτοιοι υπολογιστές θα μπορούσαν να είναι σε θέση να λύσουν κάθε είδους προβλήματα για την ανθρωπότητα. Η κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου επενδύει στο Εθνικό Κέντρο Κβαντικών Υπολογιστών στο Χάργουελ του Οξφορντσάιρ, ελπίζοντας να φέρει επανάσταση στην έρευνα στον τομέα αυτό.

Υπάρχει όμως και μια σκοτεινή πλευρά σε αυτή τη νέα τάξη πραγμάτων.

Κλέφτες δεδομένων

Ορισμένες χώρες, συμπεριλαμβανομένων των ΗΠΑ, της Κίνας, της Ρωσίας και του Ηνωμένου Βασιλείου, εργάζονται σκληρά και επενδύουν τεράστια χρηματικά ποσά για να αναπτύξουν αυτούς τους εξαιρετικά γρήγορους κβαντικούς υπολογιστές με σκοπό την απόκτηση στρατηγικού πλεονεκτήματος στον κυβερνοχώρο.

Καθημερινά τεράστιες ποσότητες κρυπτογραφημένων δεδομένων – συμπεριλαμβανομένων των δικών σας και των δικών μου – συλλέγονται χωρίς την άδειά μας και αποθηκεύονται σε τράπεζες δεδομένων, έτοιμα για την ημέρα που οι κβαντικοί υπολογιστές με τα κλεμμένα μας δεδομένα θα είναι αρκετά ισχυροί για να τα αποκρυπτογραφήσουν.

«Ό,τι κάνουμε σήμερα μέσω του Διαδικτύου», λέει ο Χάρι Όουεν, επικεφαλής στρατηγικής στην εταιρεία PostQuantum, «από την αγορά πραγμάτων στο διαδίκτυο, τις τραπεζικές συναλλαγές, μέχρι τις αλληλεπιδράσεις μας στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης, είναι κρυπτογραφημένο.

«Όμως, μόλις εμφανιστεί ένας λειτουργικός κβαντικός υπολογιστής που θα μπορεί να σπάσει αυτή την κρυπτογράφηση, μπορεί σχεδόν αμέσως να δώσει τη δυνατότητα σε όποιον τον ανέπτυξε να εκκαθαρίσει τραπεζικούς λογαριασμούς, να κλείσει εντελώς τα κυβερνητικά αμυντικά συστήματα και να εξαντλήσει τα τα πορτοφόλια Bitcoin».

«Είναι μια πρόβλεψη», λέει ο Ιλίας Καν, διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας Quantinuum με έδρα το Κέιμπριτζ και το Κολοράντο. «Οι κβαντικοί υπολογιστές θα καταστήσουν άχρηστες τις περισσότερες υπάρχουσες μεθόδους κρυπτογράφησης», λέει.

«Αποτελούν απειλή για τον τρόπο ζωής μας».

Κβαντική προστασία

Αν αυτό είναι πραγματικά σοβαρό και πιθανό σενάριο, γιατί δεν έχουμε ακούσει περισσότερα για αυτό;

Η απάντηση είναι ότι ναι, αυτό θα ίσχυε πράγματι εάν δεν λαμβάνονταν προφυλάξεις. «Αν δεν κάναμε τίποτα για να το καταπολεμήσουμε, τότε θα συνέβαιναν άσχημα πράγματα», λέει ένας αξιωματούχος του Whitehall που ζήτησε να μην κατονομαστεί.

Στην πράξη, οι προσπάθειες μετριασμού βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη και έχουν ξεκινήσει εδώ και μερικά χρόνια. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, όλα τα κυβερνητικά δεδομένα που ταξινομούνται ως «άκρως απόρρητα» είναι ήδη «μετα-κβαντικά» – δηλαδή, χρησιμοποιούν νέες μορφές κρυπτογράφησης που οι ερευνητές ελπίζουν ότι θα είναι κβαντικά στεγανές.

Τεχνικοί γίγαντες όπως η Google, η Microsoft, η Intel και η IBM εργάζονται πάνω σε λύσεις, καθώς και πιο εξειδικευμένες εταιρείες όπως η Quantinuum και η Post-Quantum.

Το πιο σημαντικό, είναι ότι υπάρχουν κάτι σαν «καλλιστεία» για την κβαντική κρυπτογραφία που λαμβάνουν χώρα στο Εθνικό Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας των ΗΠΑ (NIST) λίγο έξω από την Ουάσιγκτον. Ο στόχος είναι να δημιουργηθεί μια τυποποιημένη αμυντική στρατηγική που θα προστατεύει τη βιομηχανία, την κυβέρνηση, τον ακαδημαϊκό χώρο και τις κρίσιμες εθνικές υποδομές από τους κινδύνους της κβαντικής αποκάλυψης.

Όλα αυτά δεν θα είναι φθηνά.

Η κατασκευή κβαντικών υπολογιστών είναι ακριβή, επίπονη και παράγει μεγάλες ποσότητες θερμότητας. Επίσης, η ανάπτυξη κβαντικών αλγορίθμων είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις ασφαλείας της εποχής μας.

Πηγή: BBC, Newsweek