Η Google Quantum AI, τμήμα της τεχνολογικής Alphabet Inc. με έδρα την Καλιφόρνια, ανακοίνωσε στις 9 Δεκεμβρίου 2024 ότι ανέπτυξε ένα κβαντικό τσιπ με την ονομασία Willow, το οποίο μπορούσε να εκτελεί υπολογισμούς σε ένα κλάσμα του χρόνου που θα χρειαζόταν ένας παραδοσιακός υπερυπολογιστής.
Ο Χάρτμουτ Νέβεν (Hartmut Neven), ιδρυτής και επικεφαλής της Google Quantum AI, δήλωσε ότι ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε να ωφελήσει την ανθρωπότητα, προωθώντας την επιστημονική ανακάλυψη, αναπτύσσοντας χρήσιμες εφαρμογές και αντιμετωπίζοντας μερικές από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της κοινωνίας.
Τον Μάρτιο 2025, ερευνητές στην Κίνα ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν έναν κβαντικό υπολογιστή, τον Zuchongzhi 3.0, ο οποίος είχε την ίδια υπολογιστική ισχύ με το τσιπ Willow.
Ειδικοί εκτιμούν ότι η κβαντική υπολογιστική μπορεί να αποδειχθεί εξαιρετικά ωφέλιμη για την κοινωνία, αλλά και ότι θα μπορούσε να επιτρέψει σε κράτη και κακόβουλους παράγοντες να παραβιάσουν την κρυπτογράφηση που προστατεύει τραπεζικούς λογαριασμούς, ιατρικά αρχεία, στρατιωτικά μυστικά και κρυπτονομίσματα.
Ο Ντέιβιντ Καρβάλιο (David Carvalho), ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Naoris Protocol, την οποία περιέγραψε ως το πρώτο αποκεντρωμένο πλέγμα κυβερνοασφάλειας παγκοσμίως, που τροφοδοτείται από μια μετα-κβαντική αλυσίδα συστοιχιών, δήλωσε στην εφημερίδα The Epoch Times ότι «όλα τα μυστικά έχουν ουσιαστικά ημερομηνία λήξης».
Πρόσθεσε ότι κράτη αποθηκεύουν μεγάλον όγκο κρυπτογραφημένων δεδομένων που διακινούνται στο διαδίκτυο και τα οποία θα ήταν ευάλωτα σε αυτό που είναι γνωστό στη βιομηχανία ως «Ημέρα Q», δηλαδή τη στιγμή κατά την οποία ένας κβαντικός υπολογιστής θα καταφέρει τελικά να «σπάσει» την κρυπτογράφηση.
Συλλογή δεδομένων εν όψει της Ημέρας Q
Ο Καρβάλιο ανέφερε ότι τα κρυπτογραφημένα δεδομένα συλλέγονται από κράτη και εχθρικούς παράγοντες, «περιμένοντας» οι κβαντικοί υπολογιστές να μπορέσουν να τα «ανοίξουν» στο μέλλον.
Ο Ντάνιελ Μπούρρους (Daniel Burrus), μοντερνιστής με έδρα το Σαν Ντιέγκο και συγγραφέας βιβλίων με μεγάλη εμπορική επιτυχία, δήλωσε στην Epoch Times ότι η «Ημέρα Q» θα μπορούσε να συμβεί μέσα στα επόμενα 10 έως 14 χρόνια. Ωστόσο, οι κβαντικοί υπολογιστές είναι ευαίσθητοι σε σφάλματα, κάτι που περιορίζει το επίπεδο πολυπλοκότητας που μπορούν να διαχειριστούν.
Ανέφερε ότι οι σχεδιαστές τους εργάζονται πάνω σε συστήματα ανοχής σφαλμάτων, τα οποία θα εξομαλύνουν αυτά τα σφάλματα καθώς αυξάνεται το μέγεθος του υπολογιστή σε qubit, δηλαδή στις μονάδες κβαντικής πληροφορίας.
Ο Μπούρρους προέβλεψε ότι οι υπολογιστές με ανοχή σφαλμάτων θα τεθούν σε λειτουργία μεταξύ 2030 και 2035, αλλά σε ανεπαρκή κλίμακα ώστε να έχουν σημαντική επίδραση. Πρόσθεσε, όμως, ότι καθώς θα πλησιάζουμε στο 2040 θα μπορούσαν να προκύψουν μεγάλης κλίμακας προβλήματα για παλαιά κρυπτογραφικά συστήματα.
Ο κβαντικός επεξεργαστής Willow της Google και ο Zuchongzhi 3.0 της Κίνας διαθέτουν υπολογιστική ισχύ 105 qubit το καθένα, αλλά για να παραβιάσει ένας κβαντικός υπολογιστής το είδος κρυπτογράφησης που προστατεύει τραπεζικούς λογαριασμούς, ιατρικά αρχεία, στρατιωτικά μυστικά και αλυσίδες συστοιχιών, θα χρειαζόταν να διαθέτει αρκετά εκατομμύρια qubit.
Ακαδημαϊκή μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2022 από ερευνητές του University of Sussex στο Ηνωμένο Βασίλειο διαπίστωσε ότι ένας κβαντικός υπολογιστής που θα αποτελείται από 13 εκατομμύρια φυσικά qubit θα μπορούσε να παραβιάσει την κρυπτογράφηση του Bitcoin μέσα σε μία ημέρα, ενώ ένας με 317 εκατομμύρια κυβιτ θα μπορούσε να το κάνει μέσα σε μία ώρα.
Ο Μαρκ Γουέμπερ (Mark Webber), επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, είχε δηλώσει τότε ότι η εκτιμώμενη απαίτηση των 13 έως 300 εκατομμυρίων φυσικών qubit υποδείκνυε πως το Bitcoin θα έπρεπε να θεωρείται ασφαλές από κβαντική επίθεση προς το παρόν, αλλά ότι οι τεχνολογίες κβαντικής υπολογιστικής αναπτύσσονται γρήγορα, με τακτικές ανακαλύψεις που επηρεάζουν τέτοιες εκτιμήσεις και καθιστούν ένα τέτοιο σενάριο πολύ πιθανό μέσα στα επόμενα 10 χρόνια.
Σε ανάρτησή του σε ιστολόγιο, ο Νέβεν ανέφερε ότι το Willow εκτέλεσε έναν τυπικό υπολογισμό ελέγχου απόδοσης σε λιγότερο από πέντε λεπτά, κάτι που, κατά τα λεγόμενά του, θα απαιτούσε από έναν από τους ταχύτερους υπερυπολογιστές της εποχής μας 10 σεπτίλιον έτη, δηλαδή 10 στην 25η δύναμη (10²⁵), αριθμό που υπερβαίνει κατά πολύ την ηλικία του σύμπαντος.
Ωστόσο, ο Κίαραν Χίκεϋ (Ciarán Hickey), επίκουρος καθηγητής στη Σχολή Φυσικής του University College Dublin στην Ιρλανδία, δήλωσε στην διαδικτυακή εκπομπή Futureproof ότι δεν πρόκειται σε καμία περίπτωση για έναν χρήσιμο υπολογισμό. Εξήγησε ότι είχε δημιουργηθεί και σχεδιαστεί αποκλειστικά για να λειτουργεί ως μέτρο σύγκρισης για κβαντικούς υπολογιστές και ότι στο ερώτημα αν μπορεί να κάνει και άλλους υπολογισμούς εξίσου γρήγορα, η απάντηση προς το παρόν είναι αρνητική.
Όπως παρατήρησε, θεωρητικά, ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε στο μέλλον να χρησιμοποιηθεί για να «σπάσει» την κρυπτογράφηση. Σήμερα, εξήγησε, όταν γίνεται μια συναλλαγή σε τραπεζικό λογαριασμό, μέρος των δεδομένων κρυπτογραφείται και ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε να «σπάσει» αυτή την κρυπτογράφηση πολύ εύκολα.
Τους τελευταίους μήνες ανακοινώθηκαν επιπλέον εξελίξεις στην κβαντική υπολογιστική. Τον Νοέμβριο, η Quantinuum παρουσίασε τον Helios, τον οποίο χαρακτήρισε ως τον «πιο ακριβή κβαντικό υπολογιστή» στον κόσμο. Τον Δεκέμβριο, η Horizon Quantum Computing ανακοίνωσε ότι ολοκλήρωσε τη συναρμολόγηση ενός κβαντικού υπολογιστή στα κεντρικά της γραφεία στη Σιγκαπούρη. Η IBM ανακοίνωσε επίσης πρόοδο με τον κβαντικό υπολογιστή Nighthawk και δήλωσε, στις 12 Νοεμβρίου, ότι βρίσκεται εντός χρονοδιαγράμματος ώστε να παράγει «κβαντική υπολογιστική με ανοχή σφαλμάτων έως το 2029».
Ο Μπούρρους ανέφερε ότι βλέπει τον κόσμο μέσα από «ισχυρές τάσεις», δηλαδή εξελίξεις που θα εκδηλωθούν, και «ρευστές τάσεις», που μπορεί να εκδηλωθούν ή να μην εκδηλωθούν. Ένας κβαντικός υπολογιστής με τεράστιες υπολογιστικές δυνατότητες αποτελεί ισχυρή τάση· η αξία μιας ισχυρής τάσης είναι πως επιτρέπει να διακρίνεται η ανατροπή πριν προκαλέσει ανατροπή και να εντοπίζονται προβλήματα πριν εμφανιστούν, εξήγησε.
Μετα-κβαντική κρυπτογραφία
Ο Μπούρρους είπε ότι γι’ αυτόν τον λόγο πολλές εταιρείες εργάζονται πάνω στη μετα-κβαντική κρυπτογραφία (Post-Quantum Cryptography – PQC), η οποία θα προσέθετε ένα επίπεδο προστασίας ικανό να αντιμετωπίσει έναν κβαντικό υπολογιστή. Το λογισμικό μπορεί να αναπτυχθεί ενώ το υλικό βρίσκεται ακόμη υπό ανάπτυξη. Όπως παρατήρησε, η μετα-κβαντική κρυπτογραφία αποτελεί «στρατηγική μετριασμού» για την «Ημέρα Q».
Το υπουργείο Εσωτερικής Ασφάλειας των ΗΠΑ έχει δημοσιεύσει ένα σχέδιο δράσης, το οποίο εκτιμά ότι ένας «κβαντικός υπολογιστής σχετικός με την κρυπτογραφία» θα μπορούσε να είναι διαθέσιμος έως το 2030. Τον Μάιο του 2022, ο Λευκός Οίκος δημοσίευσε ένα μνημόνιο εθνικής ασφάλειας, το NSM-10, στο οποίο αναφέρεται ότι οι υπηρεσίες πρέπει να προετοιμαστούν από τώρα για να εφαρμόσουν μετα-κβαντική κρυπτογραφία, λόγω της απειλής που θέτουν πιθανοί μελλοντικοί κβαντικοί υπολογιστές. Τον Νοέμβριο του 2022, ο Λευκός Οίκος έστειλε υπόμνημα στους επικεφαλής όλων των ομοσπονδιακών υπηρεσιών και εκτελεστικών τμημάτων, περιγράφοντας τη σημασία της προετοιμασίας για την «Ημέρα Q».
Τα κρυπτονομίσματα εμφανίζονται ως ιδιαίτερα ευάλωτα στην κβαντική υπολογιστική. Ο Καρβάλιο ανέφερε ότι η δυσάρεστη αλήθεια είναι πως κάθε αλυσίδα συστοιχιών είναι ευάλωτη στην κρυπτογραφία ελλειπτικής καμπύλης στο πλαίσιο της κβαντικής υπολογιστικής. Επεσήμανε ότι ο πρώτος κβαντικός κυβερνοεισβολέας θα έχει προβάδισμα, κάτι που δυνητικά θα του δώσει πρόσβαση σε όλες τις αλυσίδες συστοιχιών, ιδίως σε εκείνες που έχουν εκτεθεί ή σε όσες έχουν πραγματοποιήσει οποιαδήποτε συναλλαγή.
Ένα δυστοπικό σενάριο
Ο επιστήμονας Πωλ Μπένιοφ (Paul Benioff) είχε προβλέψει για πρώτη φορά την εφεύρεση των κβαντικών υπολογιστών στις αρχές της δεκαετίας του 1980 και το 1984 κυκλοφόρησε η ταινία «Ο Εξολοθρευτής». Η ταινία διαδραματίζεται σε ένα δυστοπικό μέλλον, στο οποίο ένας εξαιρετικά ισχυρός υπολογιστής με την ονομασία Skynet αποκτά συνείδηση του εαυτού του και κηρύσσει πόλεμο στην ανθρωπότητα.
Ο Καρβάλιο υποστήριξε ότι αν οι άνθρωποι δεν ενσωματώσουν από τώρα ανθεκτικότητα απέναντι στα κβαντικά συστήματα στα έργα, τις διαδικασίες, τις υποδομές και τα δεδομένα τους, μπορεί σύντομα να είναι πολύ αργά. Τα δεδομένα είναι μεν κρυπτογραφημένα, αλλά πολύ σύντομα θα αποκρυπτογραφηθούν και τα κλειδιά που τα προστατεύουν θα είναι διαθέσιμα, προειδοποίησε, συγκρίνοντας την κατάσταση με την πλοκή της ταινίας όπου ο ήρωας τον οποίο υποδύεται ο Άρνολντ Σβαρτσενέγκερ επιστρέφει στο παρελθόν για να αλλάξει το μέλλον.
Πρόκειται για παρόμοια κατάσταση, εξήγησε, με την έννοια ότι για να σωθεί το μέλλον χρειάζεται ανθεκτικότητα έναντι των κβαντικών συστημάτων ήδη από τώρα, επειδή οι μελλοντικές κβαντικές δυνατότητες θα αποκαλύψουν προηγούμενα κλειδιά, τα οποία, όπως είπε, αφορούν το μέλλον, το παρελθόν και το παρόν.
Ωστόσο, οι ρυθμιστικές αρχές στις ΗΠΑ και στην Ευρωπαϊκή Ένωση αποκτούν ολοένα και μεγαλύτερη επίγνωση της απειλής από τους κβαντικούς υπολογιστές, είπε, αναφέροντας ότι υπάρχουν επιταγές για κάθε κρίσιμη υποδομή που συνεργάζεται με την κυβέρνηση, εργολάβους του στρατού και συναφείς φορείς, ώστε να είναι ανθεκτική έναντι κβαντικών κυβερνοεπιθέσεων πριν από το 2030 και, σε ορισμένες περιπτώσεις, πριν από το 2028.
Βρισκόμαστε στο 2026 και ο χρόνος δεν είναι πολύς, επεσήμανε. Πρέπει να διασφαλιστεί ανθρώπινη εποπτεία σε όσα γίνονται, ώστε να μη δημιουργηθεί ένας κόσμος τύπου «Εξολοθρευτή», κάτι που είναι τεχνικά δυνατό.
Του Chris Summers
