Артём Коваленко: «Квантовые системы — это перспективное будущее»

Артём Коваленко, доцент кафедры экономики и менеджмента Челябинского филиала РАНХиГС рассуждает о развитии технологий квантовых вычислений и постквантового шифрования в отраслях народного хозяйства

Укрепление технологического суверенитета Российской Федерации требует взаимодействия не только с текущими угрозами, но и перспективными вызовами. На текущий момент квантовые технологии и инструменты постквантового шифрования являются дорогостоящими, не всегда оправдывают свое применение, но каких-то 20 лет назад никто не был подготовлен к классическому DDOS или распределенному отказу от обслуживания веб-систем.

Развитие квантовых компьютеров изменяет сам процесс обработки информации. Если обычный компьютер может обрабатывать значения по отдельности (0, 1, 0 и т.д.), то квантовый – сразу несколько (0 и 1 сразу вместе), реализуя принцип суперпозиции или кота Шредингера. Технологии обработки информации с применением квантовых компьютеров – это иной уровень в работе с информацией, требующий соответствующей защиты ценных данных. Информационные технологии существуют и развиваются во всех ключевых сферах экономики и управления народным хозяйством страны, постквантовое шифрование дает возможность защищать ценные данные как предприятий, так и государственных органов власти от внешних воздействий с применением как классических, так и квантовых компьютеров.

В этом материале отметим, что существуют приоритетные направления использования квантовых вычислений, требующие постквантового шифрования и определяющие технологический суверенитет Российской Федерации.

1.        Криптография и защита информации. Теоретические расчеты показывают (по данным habr.com и vc.ru), что обычный компьютер тратит от несколько сотен миллионов до миллиарда лет для разложения числа из 45 знаков на простые множители. Квантовый компьютер выполняет эту операцию за 20 секунд. Это означает, что любая, даже самая защищенная система становится уязвимой. Постквантовое шифрование создает адекватные угрозам системы защиты важных данных государственных сервисов и частных предприятий.

2.        Фармацевтическое производство. В условиях отказа от поставок ряда жизненно-важных препаратов, квантовые вычисления позволяют фармацевтическим компаниям воспроизводить западные аналоги препаратов и обеспечивать их защиту на основе постквантового шифрования. Значительно ускоряется процесс тестирования и определения воздействия действующих веществ на организм человека.

3.        Интернет-сервисы и пользовательские данные. Современный мир находится в онлайне. Пользователи выкладывают сотни терабайт информации в свободном доступе. Это проблема 21 века, которая грозит серьезными последствиями. Даже не эксперт с минимальным знаниями информационной безопасности вручную или используя технологии искусственного интеллекта (ChatGPT, например) может объединить всю известную информацию о произвольно выбранном пользователе социальной сети и получить доступ к закрытым данным – место жительства, часто посещаемые места и т.д. Постквантовое шифрование позволит создать пусть не непреодолимые (recaptha3 тоже считалась идеальным антиспам инструментом), но значимые препятствия к такому опасному сбору данных и фильтрации данных на уровне, к примеру, отдельной социальной сети.

В современной экономике отрасли народного хозяйства настолько интегрированы с информационными технологиями, что широкое применение квантовых вычислений, это всего лишь вопрос времени и адаптации бизнеса к технологии. Квантовые системы – это перспективное будущее, пусть пока не совершенное, с видимыми контактными ограничениями, требующее разработки отдельных приложений. Ценность данных постоянно растет и постквантовое шифрование обеспечивает безопасность данных в реалиях квантовых технологий.