Kvantteknologi: Utmaningar och möjligheter för Vietnam

(Dan Tri) – Kvantteknologirevolutionen är inte längre en förutsägelse utan har blivit en global trend. Denna teknik förväntas öppna upp lösningar på många komplexa problem i livet.

Tänk dig att vakna upp en dag och upptäcka att ditt bankkonto, din e-post och alla dina personuppgifter kan "läsas" som en öppen bok. Låter det som science fiction? Men detta kan vara verklighet om 10–15 år när kvantdatorer är tillräckligt kraftfulla för att "knäcka" alla nuvarande säkerhetssystem.

Vi lever i en tid av snabbt utvecklande teknologi, vilket medför både obegränsad potential och exempellösa utmaningar. Kvantberäkning, en gång ett teoretiskt koncept, håller nu på att bli verklighet och lovar att revolutionera hur vi bearbetar information, men skapar också enorma utmaningar för global cybersäkerhet.

När dörrlåset inte längre är säkert

Berättelsen börjar med en banbrytande studie i mars 2024. Ett forskarteam vid Tsinghuauniversitetet i Kina tillkännagav en upptäckt som chockade forskarsamhället: Kvantdatorer kan bryta RSA-kryptering 20 gånger enklare än man tidigare uppskattat. Studien, som publicerades i den prestigefyllda tidskriften Physical Review Letters, visade att istället för att behöva 20 miljoner qubits som ursprungligen förutspåtts, räcker bara 1 miljon qubits för att kollapsa det säkerhetssystem som världen för närvarande förlitar sig på.

RSA är "låset" som skyddar nästan alla onlinetransaktioner idag. Från onlineshopping och banköverföringar till arbetsmejl är alla beroende av denna algoritm för att kryptera information. När detta "lås" bryts kommer hela den digitala världen att vara som ett hus utan dörr. Alla hemligheter, från personuppgifter till nationell information, kan avslöjas.

Kvantteknologi kommer att bidra till att förändra många faktorer i mänskligt liv (Foto: Indien).

Skillnaden mellan kvantdatorer och vanliga datorer ligger i hur de bearbetar information. Vanliga datorer bearbetar data bit för bit, som om du läser en bok ord för ord. Varje bit kan bara vara en 0 eller en 1. Men kvantdatorer använder "qubits" som kan vara både en 0 och en 1 samtidigt, som om du kan läsa en hel bok på en gång.

Detta fenomen kallas "kvantsuperposition", en märklig egenskap inom kvantfysiken som gör att partiklar kan existera i flera tillstånd samtidigt. Tack vare denna parallella bearbetningsförmåga kan kvantdatorer lösa vissa komplexa problem med hastigheter som är vida överlägsna dagens kraftfullaste datorer. Experter förutspår att inom ett decennium kommer kvantdatorer att vara tillräckligt kraftfulla för att knäcka RSA- och ECC-krypteringsalgoritmerna som ligger till grund för säkerheten för nästan alla elektroniska transaktioner idag.

Men det verkliga hotet har redan börjat idag genom vad experter kallar ”skörda nu, dekryptera senare”. Det är som om skurkar i tysthet samlar alla dina krypterade meddelanden i en gigantisk låda och väntar på den dag de får huvudnyckeln för att öppna den. Internationella underrättelsetjänster och hackare samlar nu in massor av krypterad data – från myndighetsmejl och försvarsdokument till affärshemligheter – i hopp om att om 10–15 år, när kvantdatorer utvecklas, kommer de att kunna dekryptera allt.

Kapplöpningen för att rädda den digitala världen

Medan forskare oroar sig för den "kryptografiska apokalypsen" har lovande lösningar börjat dyka upp. Efter 8 års forskning har det amerikanska National Institute of Standards and Technology (NIST) publicerat de första 3 krypteringsstandarderna som är resistenta mot kvantdatorernas destruktiva kraft senast i augusti 2024. Att konvertera hela det globala säkerhetssystemet till dessa nya standarder är dock inte enkelt och kommer att ta tid.

En av de mest avancerade lösningarna idag kommer från ett litet kanadensiskt företag, Quantum eMotion. Företaget har precis färdigställt sitt kvantsäkerhetschip QRNG (Quantum Random Number Generator) och har överfört produktionen till chiptillverkningsjätten TSMC i Taiwan. Enligt företagets pressmeddelande i januari 2024 är detta inte bara en teknisk prestation, utan också en symbol för omvandlingen av den globala säkerhetsindustrin.

QRNG-chips förlitar sig på "kvanttunneleffekten", ett fysikaliskt fenomen där partiklar kan "passera" genom energibarriärer på ett helt slumpmässigt och oförutsägbart sätt. Detta skiljer sig fundamentalt från traditionella slumptalsgeneratorer, som förlitar sig på matematiska algoritmer. Medan algoritmer, oavsett hur komplexa de är, kan knäckas med tillräcklig datorkraft, är kvantslumpmässigheten absolut. Även den kraftfullaste kvantdatorn kan inte förutsäga resultatet, som att kasta ett mynt, utan resultatet bestäms av universums grundläggande fysikaliska lagar.

Det som är imponerande med QRNG-chip är deras förmåga att generera mer än 1 gigabit per sekund av verkligt kvanta slumptal. Det är tillräckligt med hastighet för att möta behoven av realtidskryptering hos de flesta moderna applikationer, från banktransaktioner till säker kommunikation. Framväxten av denna teknik ger nytt hopp i kampen mot hotet från kvantdatorer.

Metrologi blir det nya slagfältet

Mitt i oron kring kvantsäkerhet har den tekniska konkurrensen mellan USA och Kina spridit sig till ett till synes torrt men extremt viktigt område: Metrologi. I december 2023 tillkännagav Kina "Handlingsplanen 2030" med målet att uppnå genombrott inom mer än 50 centrala metrologitekniker, med särskilt fokus på chiptillverkning och kvantskalig metrologi.

Metrologi, vetenskapen om exakta mätningar, är grunden för varje modern industri. Tänk på chiptillverkning som att bygga ett hus. Om du mäter fel, även med 1 mm, kollapsar hela huset. Med moderna chip i nanoskala, tusentals gånger mindre än ett virus, blir precision i mätningar den viktigaste faktorn för att avgöra om en produktion lyckas eller misslyckas. Från nanoprecisionschiptillverkning till ultrakänsliga kvantenheter beror allt på förmågan att mäta exakt.

Den amerikanska reaktionen har inte varit mindre kraftfull, med initiativet ”Chips for America” som lanserar ett särskilt mätteknikprogram för halvledarindustrin. Kampen återspeglar en gemensam förståelse för att den som kontrollerar avancerad mätteknik kommer att ha en avgörande fördel i många av framtidens nyckelindustrier.

Vietnam i den globala teknologikapplöpningen

Kvantrevolutionen är inte en avlägsen vision utan en verklighet som redan är under uppkomst. Experter varnar för att även om en verklig kvantkryptografikris fortfarande kan ligga 10–20 år bort, måste förberedelserna börja idag. Hotet som kvantdatorer utgör mot nuvarande säkerhetssystem är redan obestridligt.

Framgången för Quantum eMotion erbjuder värdefulla lärdomar för Vietnam i takt med att landet strävar efter att genomföra partiets resolution 57 om vetenskapliga och tekniska genombrott, innovation och digital transformation. Quantum eMotion är inte en teknikjätte. Det är bara en liten startup som samarbetar med kanadensiska universitet, men de har skapat produkter värda miljarder dollar genom att fokusera på ett specialiserat område.

Kvantteknik kan tillämpas inom många områden (Foto: Shutter Stock).

Det är viktigt för Vietnam att inse att de inte nödvändigtvis behöver ha den mest avancerade halvledartekniken för att skapa högt värde inom kvantteknologi. Med rätt strategi, rimliga investeringar och stark beslutsamhet kan Vietnam inte bara säkerställa digital säkerhet i framtiden utan också bygga en värdefull högteknologisk industri.

Vietnam har sina egna fördelar att utvecklas inom detta område. Landet har en ung arbetskraft där mer än 70 % av befolkningen använder internet och en god grund i matematik och fysik, kärnkompetenser inom kvantteknik. Erfarenheterna av samarbetet mellan Quantum eMotion och kanadensiska universitet visar att modellen att kombinera akademisk forskning med kommersiell produktutveckling är nyckeln till framgång som Vietnam fullt ut kan lära sig och tillämpa.

När Vietnam framgångsrikt utvecklar kvantsäkerhetsteknik kommer den positiva effekten att spridas till alla aspekter av samhällslivet. Banktransaktioner kommer att vara helt säkra, personuppgifter kommer att skyddas från internationella hackare, e-förvaltningssystem kommer att fungera med högsta säkerhetsnivå och viktigast av allt, tusentals högkvalitativa jobb kommer att skapas för landets unga arbetskraft.

Särskild handlingsplan för Vietnam

Vietnam, ett land där mer än 70 % av befolkningen använder internet och främjar en omfattande digital transformation, är förberedelserna för eran efter kvantsäkerhet inte bara ett val utan ett obligatoriskt krav. Initiativ 20 i den "Strategiska handlingsplanen för att genomföra resolution 57" från den centrala styrkommittén för resolution 57 har tydligt definierat målet att "utveckla och fullt ut bemästra kvant- och postkvantkryptografiteknik för att säkerställa nationell informationssäkerhet på en supersäker nivå".

För att ta vara på denna möjlighet, baserat på andra länders erfarenheter, behöver Vietnam omedelbart införa en omfattande strategi för postkvantsäkerhet. Den första pelaren är att bygga upp inhemsk forsknings- och utvecklingskapacitet. Vietnam behöver omedelbart etablera forskningscentra för kvantteknologi vid ledande universitet som Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi National University, Hanoi University of Science and Technology, Ho Chi Minh City University of Technology, etc., i samarbete med högteknologiska företag och startups. Regeringen behöver investera kraftigt inte bara ekonomiskt utan också i politik, för att skapa en gynnsam miljö för banbrytande forskning. Samtidigt behöver det finnas stipendieprogram för att locka internationella experter och samarbeta med världsledande forskningscentra som MIT, Stanford och Cambridge.

Den andra pelaren är att utveckla ett specialiserat ekosystem för halvledarindustrin. Framgången för Quantum eMotion med 65nm-teknik visar att Vietnam inte behöver konkurrera i den avancerade nanoteknologiska kapplöpningen utan kan fokusera på högvärdiga specialiserade chip. Detta är en möjlighet för Vietnam att bygga en specialiserad halvledarindustri med fokus på säkerhetschip istället för att konkurrera direkt med jättarna inom området för allmänna chip.

Att tillämpa kvantteknik räcker inte, vi måste också vara uppmärksamma på postkvantsäkerhet (Foto: Oxford).

Den tredje pelaren är att förbereda infrastruktur och mänskliga resurser. Vietnam behöver börja utbilda experter inom "postkvantkryptografi" redan nu. Detta är inte något som kan försenas eftersom fenomenet "samla nu, dekryptera senare" händer varje dag. Viktiga organisationer som statsbanken, försvarsministeriet, utrikesministeriet och e-förvaltningsmyndigheter behöver påbörja övergångsplanen till det nya säkerhetssystemet tidigt. När kritisk data försenas kan de "samlas in" av skurkar, i väntan på den dag då kvantdatorer föds för att utnyttja dem. Samtidigt är det nödvändigt att bygga test- och certifieringscenter för att säkerställa kvaliteten och tillförlitligheten hos kvantteknologiprodukter.

Den sista pelaren är utvecklingen av ett rättsligt ramverk och nationella standarder. Vietnam har möjlighet att bli en pionjär i regionen inom kvantsäkerhetsstandarder. Detta kommer inte bara att skapa en konkurrensfördel utan också ge Vietnam en röst i utformningen av internationella standarder. Det är nödvändigt att utveckla regler om cybersäkerhet för kvanteran och stärka det internationella samarbetet inom standardutveckling.

Stora möjligheter ligger framför oss på många fronter.

Enligt rapporten ”Global Quantum Random Number Generator Market” från Research and Markets år 2024 förväntas den globala QRNG-marknaden växa med en genomsnittlig årlig tillväxttakt på 35 % och nå ett värde på 1,9 miljarder USD år 2030. Detta är en gyllene möjlighet för Vietnam att inte bara komma ikapp utan också ta ledningen inom ett specialiserat nytt tekniksegment.

Med rätt strategi kan Vietnam bygga en specialiserad halvledarindustri med fokus på säkerhetschip, utan att behöva konkurrera direkt med jättar inom området universalchip, samtidigt som de bidrar till att säkerställa nationell digital säkerhet i den nuvarande eran av global digital transformation.

Framgång inom detta område kommer inte bara att medföra enorma ekonomiska fördelar. Förutom att skapa tusentals högkvalitativa jobb kan Vietnam också bli ett centrum för export av kvantsäkerhetsteknik till ASEAN-regionen och Asien. Detta kommer inte bara att bidra till BNP utan också stärka Vietnams position på den globala teknologikartan.

Kvantrevolutionen är inte en avlägsen framtid, den händer idag. Länder med framsynthet och beslutsamma åtgärder idag kommer att bli vinnarna i kvantteknologikapplöpningen. Vietnam har den fulla potentialen att bli en pionjär i regionen och bygga en specialiserad halvledarindustri som både säkerställer nationell säkerhet och skapar högt ekonomiskt värde.

Som den berömde fysikern Niels Bohr en gång sa: ”Det är mycket svårt att förutsäga, särskilt om framtiden.” Men en sak är säker: kvantteknologi kommer att förändra världen. Därför måste Vietnam förbereda sig för att inte bara anpassa sig väl utan också leda denna förändring. Tiden väntar inte på någon, och möjligheterna kommer bara till dem som är redo att ta dem.

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