Kvantová Revoluce: Jak Technologie Změní Náš Svět
Po desetiletí se kvantová fyzika zdála být omezena na laboratoře a teorii. Tato věda, která zpochybňuje zdravý rozum, se však chystá stát se jednou z nejvíce disruptivních sil 21. století. Kvantové superpočítače, nemožné k odposlechu komunikace a senzory s téměř absolutní přesností slibují revoluci nejen v technologii, ale také v našem myšlení o budoucnosti.
“Jsme svědky hluboké technologické transformace, ale také změny myšlení,” uvádí Mário Caldeira, vedoucí kvantových technologií ve společnosti Deloitte Portugalsko. Revoluce v oblasti kvantových technologií slibuje změnit svět a digitální bezpečnost, jak je známe.
“Informační technologie vždy dalece překračovaly naši nejlepší představivost. A v případě kvantových technologií to platí rovněž. Jsou to pravděpodobně technologie, které budou mít největší dopad v 21. století. Založeny jsou na principech kvantové fyziky, které jsou známy více než sto let, ale v organizacích a společnosti mají extrémně velký dopad.”
Od teorie k realitě
Kvantové počítače se zakládají na principech fyziky, které jsou známy více než sto let, ale teď začínají vycházet z teorie do sféry reality. “Kvantové počítače mohou být nesmírně rychlé, tisíckrát nebo milionkrát rychlejší, než superpočítače, které máme dnes. Ne však pro všechny typy zpracování, pouze pro některé,” vysvětluje Mário Caldeira. Mezi tyto typy zpracování patří faktorování, které ovlivňuje šifrování a bezpečnost, problémy s optimalizací a simulací, které mohou být také spojeny s automatizovaným učením.
I když jsou kvantové počítače stále ve fázi vývoje, závod o jejich vývoj je globální. „Dnes máme stroje s počtem několika tisíc qubitů, ale například IBM plánuje na rok 2033 stroj se 100 000 qubity, což může mít výrazný dopad,” dodává Caldeira.
Hranice digitální bezpečnosti
Jednou z oblastí, kde kvantová technologie slibuje největší disruptivní efekt, je kybernetická bezpečnost. Deloitte ve spolupráci s různými instituty nedávno provedla první propojení s distribucí kvantových klíčů mezi Portugalskem a Španělskem, což umožnilo zcela bezpečnou komunikaci.
“Byl to důležitý milník,” zdůrazňuje Mário Caldeira. “Toto spojení umožňuje vytvořit zcela bezpečnou linku a je klíčové pro budoucnost, protože jakmile budou kvantové počítače mocnější, mohou zlomit existující šifrovací klíče.”
Technologická inovace je víc než jen symbolická: v budoucnu budou moci kvantové počítače prolomit aktuální šifrovací klíče. “Problém spočívá v tom, že kvantové počítače, které používají Shorův algoritmus, mohou rychle zpracovávat faktoraci a tím rozbíjet existující šifrovací klíče,” vysvětluje Caldeira. Existují dvě možné řešení: buď použít kvantovou komunikaci, kde je klíč posílán polarizovanými fotony, nebo využít postkvantovou kryptografii, založenou na matematických principech, které vytvářejí problémy tak složité, že je ani kvantový počítač nedokáže vyřešit.
Nevyčíslitelné komunikace?
Jsou kvantové komunikace opravdu neporazitelné? “Je těžké zaručit, že nemožné je vždy nemožné,” odpovídá Mário Caldeira, “ale mohu říct, že je to dosud nejbezpečnější známá forma komunikace.”
Tento pokrok je obzvlášť relevantní v kontextu, kdy obrovské objemy zašifrovaných dat jsou dnes uchovávány legitimními i nelegitimními subjekty. “Existuje mnoho subjektů, které uchovávají data cirkulující veřejně na sítích,” vysvětluje. “Tato data jsou šifrována a dnes je nemůžeme dekódovat. Ale v blízké budoucnosti, s výkonnějšími kvantovými počítači, to nebude nemožné.”
Kvantové riziko a globální závod
Světové ekonomické fórum a samotná Deloitte upozorňují na takzvané kvantové riziko, tedy dopad, který může mít kvantová výpočetní technika na zabezpečení dat, vlády a podniky. “Organizace by měly pochopit, že pravděpodobnost vzniku výkonných kvantových počítačů je velmi vysoká a že tyto počítače ovlivní bezpečnost informací, které dnes cirkulují,” zdůrazňuje Caldeira. “Musí identifikovat své kryptografické aktiva a zhodnotit, jakými systémy chrání informace a jaká je jejich míra vystavení riziku.“
Jak se kvantová technologie setkává s umělou inteligencí
A co se stane, když se tato technologie spojí s umělou inteligencí? “Umělá inteligence je o několik let napřed,” vysvětluje Caldeira. “Její principy a myšlenky existují již od konce 50. let. Dnes je realitou s výrazným dopadem a mít super výkonnou umělou inteligenci se stane skutečností i bez kvantových technologií. Kvantové technologie však umožňují urychlit proces. Aplikují se na některé typy zpracování, které mají dopad na umělou inteligenci: optimalizaci, lineární algebru a zpracování matic.”
A dodává: “Pravdou je, že o světě kolem nás víme velmi málo. Tyto zákony kvantové fyziky jsou podivné a těžko pochopitelné, ale veškerý tento technologický vývoj nám pomůže lépe pochopit vesmír a přemýšlet o jiném uspořádání společnosti. V minulosti bylo obtížné si představit svět, jaký dnes máme. Nyní je také obtížné pochopit, kam nás tento vývoj zavede. Ale pokud pochopíme dopad technologií, můžeme udělat krok vpřed a přispět k lepšímu a zajímavějšímu světu pro všechny.”
