Technologia kwantowa: wyzwania i szanse dla Wietnamu

(Dan Tri) – Rewolucja w technologii kwantowej nie jest już tylko przewidywaniem, ale globalnym trendem. Oczekuje się, że technologia ta otworzy rozwiązania wielu złożonych problemów życiowych.

Wyobraź sobie, że budzisz się pewnego dnia i odkrywasz, że Twoje konto bankowe, e-mail i wszystkie Twoje dane osobowe można „odczytać” jak otwartą księgę. Brzmi jak science fiction? Ale to może stać się rzeczywistością za 10-15 lat, kiedy komputery kwantowe będą wystarczająco potężne, by „złamać” wszystkie obecne systemy bezpieczeństwa.

Żyjemy w epoce dynamicznego rozwoju technologii, niosącej ze sobą zarówno nieograniczony potencjał, jak i bezprecedensowe wyzwania. Komputery kwantowe, niegdyś koncepcja teoretyczna, stają się rzeczywistością, obiecując zrewolucjonizowanie sposobu przetwarzania informacji, ale jednocześnie stwarzając ogromne wyzwania dla globalnego cyberbezpieczeństwa.

Gdy zamek w drzwiach nie jest już bezpieczny

Historia zaczyna się od przełomowego badania przeprowadzonego w marcu 2024 roku. Zespół badawczy z Uniwersytetu Tsinghua w Chinach ogłosił odkrycie, które zszokowało społeczność naukową: komputery kwantowe potrafią złamać szyfr RSA 20 razy łatwiej niż wcześniej szacowano. Badanie, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Physical Review Letters”, wykazało, że zamiast 20 milionów kubitów, jak początkowo przewidywano, wystarczy zaledwie milion kubitów, aby zawalić system bezpieczeństwa, na którym obecnie polega świat .

RSA to „zamek”, który chroni dziś niemal wszystkie transakcje online. Od zakupów online, przez przelewy bankowe, po służbowe e-maile – wszystkie te procesy wykorzystują ten algorytm do szyfrowania informacji. Gdy ten „zamek” zostanie złamany, cały cyfrowy świat będzie jak dom bez drzwi. Wszystkie tajemnice, od danych osobowych po informacje o państwie, mogą zostać ujawnione.

Technologia kwantowa przyczyni się do zmiany wielu czynników w życiu człowieka (zdjęcie: Indie).

Różnica między komputerami kwantowymi a zwykłymi komputerami polega na sposobie przetwarzania informacji. Zwykłe komputery przetwarzają dane bit po bicie, tak jak czytasz książkę słowo po słowie. Każdy bit może być tylko 0 lub 1. Natomiast komputery kwantowe używają „kubitów”, które mogą być jednocześnie 0 i 1, tak jak czytasz całą książkę na raz.

Zjawisko to nazywa się „superpozycją kwantową” – dziwną właściwością fizyki kwantowej, która pozwala cząsteczkom istnieć w wielu stanach jednocześnie. Dzięki tej zdolności do przetwarzania równoległego komputery kwantowe mogą rozwiązywać złożone problemy z prędkością znacznie przewyższającą prędkość najpotężniejszych współczesnych komputerów. Eksperci przewidują, że w ciągu dekady komputery kwantowe będą wystarczająco wydajne, aby złamać algorytmy szyfrowania RSA i ECC, które stanowią podstawę bezpieczeństwa niemal wszystkich dzisiejszych transakcji elektronicznych.

Prawdziwe zagrożenie pojawiło się już dziś, w ramach taktyki, którą eksperci nazywają „zbieraj teraz, odszyfruj później”. To tak, jakby złoczyńcy po cichu gromadzili wszystkie zaszyfrowane wiadomości w gigantycznym pudełku, czekając na dzień, w którym zdobędą klucz główny, aby je otworzyć. Międzynarodowe agencje wywiadowcze i hakerzy gromadzą obecnie tony zaszyfrowanych danych – od e-maili rządowych , dokumentów obronnych po tajemnice handlowe – w nadziei, że za 10–15 lat, gdy powstaną komputery kwantowe, będą w stanie je wszystkie odszyfrować.

Wyścig o ratowanie cyfrowego świata

Podczas gdy naukowcy obawiają się „kryptograficznej apokalipsy”, zaczęły pojawiać się obiecujące rozwiązania. Po 8 latach badań, amerykański Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) opublikował do sierpnia 2024 roku pierwsze 3 standardy szyfrowania odporne na niszczycielską moc komputerów kwantowych. Jednak dostosowanie całego globalnego systemu bezpieczeństwa do tych nowych standardów nie jest proste i zajmie trochę czasu.

Jedno z najnowocześniejszych rozwiązań pochodzi dziś od małej kanadyjskiej firmy Quantum eMotion. Firma właśnie ukończyła prace nad kwantowym układem bezpieczeństwa QRNG (Quantum Random Number Generator) i przeniosła produkcję do giganta w branży układów scalonych, TSMC na Tajwanie. Według komunikatu prasowego firmy ze stycznia 2024 roku, jest to nie tylko osiągnięcie techniczne, ale także symbol transformacji globalnego sektora bezpieczeństwa.

Układy QRNG wykorzystują „efekt tunelowania kwantowego”, zjawisko fizyczne, w którym cząstki mogą „przechodzić” przez bariery energetyczne w sposób całkowicie losowy i nieprzewidywalny. Różni się to zasadniczo od tradycyjnych generatorów liczb losowych, które opierają się na algorytmach matematycznych. O ile algorytmy, niezależnie od stopnia ich złożoności, można złamać przy użyciu wystarczającej mocy obliczeniowej, o tyle losowość kwantowa jest absolutna. Nawet najpotężniejszy komputer kwantowy nie jest w stanie przewidzieć wyniku, jak w rzucie monetą, ale wynik jest determinowany przez fundamentalne prawa fizyki wszechświata.

Imponującą cechą układów QRNG jest ich zdolność do generowania ponad 1 gigabitu na sekundę prawdziwie kwantowych liczb losowych. To wystarczająca prędkość, aby sprostać wymaganiom szyfrowania w czasie rzeczywistym w większości współczesnych aplikacji, od transakcji bankowych po bezpieczną komunikację. Pojawienie się tej technologii daje nową nadzieję w walce z zagrożeniem ze strony komputerów kwantowych.

Metrologia staje się nowym polem bitwy

W obliczu obaw o bezpieczeństwo kwantowe, rywalizacja technologiczna między USA a Chinami rozprzestrzeniła się na pozornie suchy, ale niezwykle ważny obszar: metrologię. W grudniu 2023 roku Chiny ogłosiły „Plan działania na rok 2030”, którego celem jest osiągnięcie przełomu w ponad 50 kluczowych technologiach metrologicznych, ze szczególnym uwzględnieniem produkcji układów scalonych i metrologii kwantowej.

Metrologia, nauka o precyzyjnych pomiarach, stanowi fundament każdej nowoczesnej branży. Wyobraź sobie produkcję chipów jak budowę domu. Jeśli dokonasz nieprawidłowego pomiaru, nawet o 1 mm, cały dom się zawali. Ponieważ współczesne chipy są nanoskalowe, tysiące razy mniejsze od wirusa, precyzja pomiaru staje się kluczowym czynnikiem decydującym o sukcesie lub porażce produkcji. Od nanoprecyzyjnej produkcji chipów po ultraczułe urządzenia kwantowe, wszystko zależy od możliwości dokładnego pomiaru.

Reakcja Stanów Zjednoczonych była równie zdecydowana, a inicjatywa „Chips for America” uruchomiła dedykowany program metrologiczny dla przemysłu półprzewodników. Wyścig ten odzwierciedla wspólne przekonanie, że ten, kto kontroluje zaawansowaną technologię metrologiczną, będzie miał decydującą przewagę w wielu kluczowych branżach przyszłości.

Wietnam w światowym wyścigu technologicznym

Rewolucja kwantowa nie jest odległą wizją, lecz rzeczywistością, która już się kształtuje. Eksperci ostrzegają, że choć prawdziwy kryzys kryptografii kwantowej może nastąpić dopiero za 10-20 lat, przygotowania muszą rozpocząć się już dziś. Zagrożenie, jakie komputery kwantowe stanowią dla obecnych systemów bezpieczeństwa, jest już niezaprzeczalne.

Sukces Quantum eMotion stanowi cenną lekcję dla Wietnamu, który dąży do wdrożenia Rezolucji Partii nr 57 dotyczącej przełomów naukowych i technologicznych, innowacji i transformacji cyfrowej. Quantum eMotion nie jest technologicznym „gigantem”. To tylko mały startup, który współpracuje z kanadyjskimi uniwersytetami, ale stworzył produkty warte miliardy dolarów, koncentrując się na wyspecjalizowanej dziedzinie.

Technologia kwantowa może być stosowana w wielu dziedzinach (zdjęcie: Shutter Stock).

Ważne jest, aby Wietnam zdał sobie sprawę, że nie musi posiadać najnowocześniejszej technologii półprzewodnikowej, aby tworzyć wysoką wartość w dziedzinie technologii kwantowej. Dzięki odpowiedniej strategii, rozsądnym inwestycjom i silnej determinacji Wietnam może nie tylko zapewnić bezpieczeństwo cyfrowe w przyszłości, ale także zbudować wartościowy przemysł high-tech.

Wietnam ma swoje atuty, które mogą się rozwijać w tej dziedzinie. Kraj dysponuje młodą siłą roboczą, z ponad 70% populacji korzystającej z internetu, oraz solidnymi podstawami matematyki i fizyki, stanowiącymi kluczowe umiejętności w zakresie technologii kwantowej. Doświadczenia ze współpracy Quantum eMotion z kanadyjskimi uniwersytetami pokazują, że model łączenia badań akademickich z rozwojem produktów komercyjnych jest kluczem do sukcesu, który Wietnam może w pełni opanować i wdrożyć.

Kiedy Wietnam z powodzeniem rozwinie technologię bezpieczeństwa kwantowego, pozytywny wpływ tego zjawiska rozprzestrzeni się na każdy aspekt życia społecznego. Transakcje bankowe będą całkowicie bezpieczne, dane osobowe będą chronione przed międzynarodowymi hakerami, systemy e-administracji będą działać z najwyższym poziomem bezpieczeństwa, a co najważniejsze, w kraju powstaną tysiące wysokiej jakości miejsc pracy dla młodych pracowników.

Konkretny plan działań dla Wietnamu

Wietnam, kraj, w którym ponad 70% populacji korzysta z internetu i który promuje kompleksową transformację cyfrową, przygotowuje się do ery bezpieczeństwa postkwantowego nie tylko z wyboru, ale wręcz z obowiązku. Inicjatywa 20 w „Strategicznym Planie Działań na rzecz wdrożenia Rezolucji 57” Centralnego Komitetu Sterującego Rezolucją 57 jasno określiła cel: „Rozwój i pełne opanowanie technologii kryptografii kwantowej i postkwantowej w celu zapewnienia bezpieczeństwa informacji na poziomie superbezpiecznym”.

Aby wykorzystać tę szansę, opierając się na doświadczeniach innych krajów, Wietnam musi natychmiast wdrożyć kompleksową strategię bezpieczeństwa postkwantowego. Pierwszym filarem jest budowanie krajowego potencjału badawczo-rozwojowego. Wietnam musi niezwłocznie utworzyć centra badawcze technologii kwantowych na wiodących uniwersytetach, takich jak Wietnamska Akademia Nauki i Technologii, Uniwersytet Narodowy w Hanoi, Uniwersytet Nauki i Technologii w Hanoi, Uniwersytet Technologiczny w Ho Chi Minh City itp., we współpracy z przedsiębiorstwami high-tech i startupami. Rząd musi intensywnie inwestować nie tylko finansowo, ale także w politykę, tworząc sprzyjające środowisko dla przełomowych badań. Jednocześnie potrzebne są programy stypendialne, aby przyciągnąć międzynarodowych ekspertów i współpracować z wiodącymi światowymi ośrodkami badawczymi, takimi jak MIT, Stanford i Cambridge.

Drugim filarem jest rozwój ekosystemu wyspecjalizowanego przemysłu półprzewodnikowego. Sukces Quantum eMotion z technologią 65 nm pokazuje, że Wietnam nie musi konkurować w wyścigu zaawansowanych nanotechnologii, lecz może skupić się na wysokowartościowych, wyspecjalizowanych układach scalonych. To szansa dla Wietnamu na zbudowanie wyspecjalizowanego przemysłu półprzewodnikowego, koncentrując się na układach bezpieczeństwa, zamiast konkurować bezpośrednio z gigantami w dziedzinie układów scalonych ogólnego przeznaczenia.

Samo zastosowanie technologii kwantowej nie wystarczy, musimy zwrócić uwagę również na bezpieczeństwo postkwantowe (zdjęcie: Oxford).

Trzecim filarem jest przygotowanie infrastruktury i zasobów ludzkich. Wietnam musi natychmiast rozpocząć szkolenie ekspertów w dziedzinie „kryptografii postkwantowej”. Nie można tego opóźniać, ponieważ zjawisko „zbierz teraz, odszyfruj później” ma miejsce każdego dnia. Ważne organizacje, takie jak Bank Państwowy, Ministerstwo Obrony, Ministerstwo Spraw Zagranicznych i agencje e-administracji, muszą jak najszybciej rozpocząć wdrażanie planu przejścia na nowy system bezpieczeństwa. W przypadku opóźnień, krytyczne dane mogą zostać „zebrane” przez złoczyńców, czekających na dzień powstania komputerów kwantowych, które będą mogły je wykorzystać. Jednocześnie konieczne jest zbudowanie centrów testowych i certyfikacyjnych, aby zapewnić jakość i niezawodność produktów technologii kwantowej.

Ostatnim filarem jest opracowanie ram prawnych i norm krajowych. Wietnam ma szansę stać się pionierem w regionie w zakresie standardów bezpieczeństwa kwantowego. To nie tylko stworzy przewagę konkurencyjną, ale także da Wietnamowi głos w kształtowaniu standardów międzynarodowych. Konieczne jest opracowanie przepisów dotyczących cyberbezpieczeństwa na potrzeby ery kwantowej oraz wzmocnienie współpracy międzynarodowej w zakresie opracowywania standardów.

Ogromne możliwości otwierają się na wielu frontach.

Według raportu „Global Quantum Random Number Generator Market” firmy Research and Markets z 2024 r., globalny rynek QRNG ma rozwijać się w tempie średniorocznym na poziomie 35%, osiągając wartość 1,9 mld USD do 2030 r. To doskonała okazja dla Wietnamu, aby nie tylko nadrobić zaległości, ale także objąć pozycję lidera w wyspecjalizowanym segmencie nowych technologii.

Dzięki odpowiedniej strategii Wietnam może zbudować wyspecjalizowany przemysł półprzewodników, skupiający się na układach scalonych zapewniających bezpieczeństwo, bez konieczności bezpośredniej rywalizacji z gigantami w dziedzinie układów scalonych ogólnego przeznaczenia, przyczyniając się jednocześnie do zapewnienia narodowego bezpieczeństwa cyfrowego w obecnej erze globalnej transformacji cyfrowej.

Sukces w tej dziedzinie przyniesie nie tylko ogromne korzyści ekonomiczne. Oprócz stworzenia tysięcy wysokiej jakości miejsc pracy, Wietnam może również stać się centrum eksportu technologii bezpieczeństwa kwantowego do regionu ASEAN i Azji. To nie tylko przyczyni się do wzrostu PKB, ale także wzmocni pozycję Wietnamu na globalnej mapie technologicznej.

Rewolucja kwantowa nie jest odległą przyszłością, dzieje się już dziś. Kraje, które wykażą się dalekowzrocznością i podejmą zdecydowane działania już dziś, odniosą zwycięstwo w wyścigu technologii kwantowych. Wietnam ma pełen potencjał, by stać się pionierem w regionie, budując wyspecjalizowany przemysł półprzewodników, który zapewni bezpieczeństwo narodowe i wygeneruje wysoką wartość gospodarczą.

Jak powiedział kiedyś słynny fizyk Niels Bohr: „Przewidywanie jest bardzo trudne, zwłaszcza jeśli chodzi o przyszłość”. Ale jedno jest pewne: technologia kwantowa zmieni świat. Dlatego Wietnam musi się przygotować, aby nie tylko dobrze się dostosować, ale także przewodzić tej zmianie. Czas nie czeka na nikogo, a okazje pojawiają się tylko dla tych, którzy są gotowi je wykorzystać.

Źródło: https://dantri.com.vn/cong-nghe/cong-nghe-luong-tu-thach-thuc-va-co-hoi-cho-viet-nam-20250619153925740.htm