"Współczesny Projekt Manhattan". Polacy są w kwantowym wyścigu

"Biznes Klasa" to program money.pl dostępny w serwisie YouTube. Szef redakcji Łukasz Kijek prowadzi w nim rozmowy z obecnymi i byłymi szefami największych firm, a także z ludźmi z otoczenia biznesu - o ich życiu, biznesie, zarobkach i wielu innych sprawach. Gościem ostatniego odcinka był dr Mirosław Sopek, naukowiec Uniwersytetu Łódzkiego i przedsiębiorca, założyciel firm MakoLab oraz Quantum Blockchains.

Komputer kwantowy wywróci świat do góry nogami? Mirosław Sopek w Biznes Klasie

Przełom bliżej, niż się wydaje

Dr Mirosław Sopek uważa, że świat bardzo szybko zbliża się do momentu, w którym komputery kwantowe będą w stanie łamać obecne systemy kryptograficzne. Kiedy? - Powstanie komputera kwantowego, który ma znaczenie kryptograficzne, to jest perspektywa od 4 do 15 lat - mówi.

W jego ocenie wyścig o zbudowanie takiej maszyny przypomina historyczny program jądrowy. - To jest współczesny Projekt Manhattan (kryptonimem amerykańskiego projektu badawczego, którego celem było opracowanie pierwszej na świecie bomby atomowej - przyp. red.) - stwierdza. Wskazuje, że rozwój technologii kwantowych, ze względu na ich wpływ na bezpieczeństwo państw, ma dziś rangę strategiczną.

W tym wyścigu najwięcej pieniędzy, czyli aż 15 miliardów dolarów, inwestują dziś Chiny. Globalne wydatki na rozwój komputerów kwantowych szacuje się na około 40 miliardów dolarów rocznie. Za Chinami plasują się Stany Zjednoczone, Wielka Brytania i Niemcy - wynika z raportu EY.

Jak działa komputer kwantowy?

Komputery kwantowe mają niewiele wspólnego ze współczesnymi PC-tami, ponieważ są potężnym narzędziem do rozwiązywania specyficznych problemów, w których mechanika kwantowa daje przewagę nieosiągalną dla tradycyjnych systemów. Komputer kwantowy działa dzięki qubitom, które - w przeciwieństwie do klasycznych bitów - mogą jednocześnie przyjmować wiele stanów dzięki superpozycji. Dr Mirosław Sopek tłumaczy, że daje to "nieskończoną liczbę stanów między 0 a 1" i pozwala wykonywać operacje niemożliwe dla zwykłych komputerów.

Potęga komputera kwantowego. Dlaczego zagrażają dzisiejszym systemom?

Sopek tłumaczy, że podstawą większości współczesnych zabezpieczeń, od logowania do banku po podpis cyfrowy, jest matematyka dużych liczb. Według niego łamanie dzisiejszych najlepszych kodów, przez dzisiejsze komputery jest praktycznie niemożliwe. - Najszybsze superkomputery robiłyby to tysiące lat - mówi.

Kwantowa maszyna zmienia wszystko. - Taki realny komputer kwantowy mógłby zrobić to w minutach lub godzinach - mówi Sopek. Gdyby powstał teraz, to "świat zabezpieczeń przestałby istnieć".

"Położyć pół Polski, pół Europy". Ryzyko dla państw i infrastruktury

Dr Sopek wyjaśnia, że rzeczywistym zagrożeniem nie są hakerzy, lecz państwa dysponujące zasobami naukowymi i technologicznymi, określane przez niego jako rogue states (przyp. red. państwa zbójeckie).

- To jest potężna broń. Dlatego mówimy o Manhattanie - podkreśla. Dodaje, że złamanie szyfrowanej komunikacji sterującej infrastrukturą mogłoby sparaliżować kraj. - Mogłoby położyć pół Polski, pół Europy - mówi.

Jako przykład wskazuje sieci energetyczne, systemy bankowe, chmurę, GPS czy transport. W jego ocenie złamanie kluczy szyfrujących mogłoby zakłócić działanie wszystkiego "po kolei: samoloty, kolej, energetyka, banki".

Od blockchaina do migracji kryptografii

Firma Quantum Blockchain, założona przez Sopka, zaczynała jako startup chroniący sieci blockchain. - Naszym pierwszym celem było zabezpieczenie blockchainów przed ryzykami i ten cel w dużym stopniu nam się udał - mówi Sopek.

Po zawirowaniach na rynku kryptowalut firma zmieniła kierunek i skupiła się na migracji do kryptografii odpornej na komputery kwantowe. - Nazywamy to Quantum Cryptography Migration System - tłumaczy. To warstwa pośrednia, dzięki której instytucje mogą płynnie przejść do nowych standardów bezpieczeństwa.

Tanie urządzenie zamiast sprzętu za 200 tys. euro

Efektem prac zespołu jest urządzenie, które symuluje działanie systemów QKD. - Nasze urządzenie kosztuje 2,5 tysiąca euro, a działa identycznie pod względem protokołów - mówi Sopek. Urządzenia komercyjne kosztują nawet 200 tys. euro.

Startup generuje również klucze kwantowe. Sopek określa je jako "połowę QKD". Firma przygotowuje się do uzyskania certyfikacji i prowadzi rozmowy z inwestorami.

Postkwantowa matematyka i niełamalna fizyka

Dr Sopek rozróżnia dwa podejścia do bezpieczeństwa przyszłości: kryptografię postkwantową i kwantową. Ta druga, oparta o fizykę, jest w jego ocenie "na podstawowym poziomie niełamalna". Polscy naukowcy są niezwykle aktywni w tym wyścigu. Sopek przypomina, że jeden z kluczowych protokołów QKD opracował Polak, prof. Artur Ekert.

Jednocześnie wskazuje, że Polska ma wielu ekspertów w tej dziedzinie, a krajowy ekosystem kwantowy rozwija się dynamicznie. Barierą pozostaje finansowanie. - Zrobiłem pod setkę spotkań z inwestorami i dopiero teraz coś się udało - mówi.