Кванттық технологиялар қандай салаларды қамтуы мүмкін?

Сарапшылардың пікірінше, 2035 жыл кванттық есептеулер үшін нағызөзгеріс кезеңі болмақ

Фото: © Depositphotos.com/evgeniybiba

Цифрлық компьютердің күші жетпеген мәселелерді кванттық механиканы қолдана отырып шешуге бола ма? Көптеген жылдар бойы әлем елдерінде инженер мамандар осы сұрақтың жауабын зерттеп, ізденуде. Дегенмен олардың біразы кванттық механиканы бизнесте қолдану мүмкіндігі болашақтың еншісінде деп есептейді. Алайда The Boston Consulting Group сарапшыларының айтуынша, кванттық есептеулерді дамытудағы бетбұрыс кезең қазірдің өзінен бастау алса керек. BCG сарапшылары корпоративтік мақсатта қолдануға болатын кванттық компьютер 2025–2026 жылдардың өзінде-ақ пайда болуы мүмкін деп отыр. Әзірше жаңа технология қандай салаларды қамти алатыны белгісіз, бірақ компаниялар кванттық есептеулердің құнды да қажетті тұстарын анық сезінгенде, оларды жаппай қолданысқа енгізу басталмақ.

Кванттық дәуірдің ерекшелігіне компаниялар осы бастан әзірлене бергені абзал. Бұл тұрғыдағы технологияларды енгізуде ептік танытып, бәсекелестерін басып озған компаниялар нарық ішіндегі өз жағдайын біршама бекітіп алатыны анық. Ал уақыт өте кванттық компьютерлер қаржы, фармацевтика, ауыл шаруа­шылығы, логистика сынды әртүрлі салаларға әсер ете бастайды.

Бүгінгі таңда әлем бойынша оннан астам ғана кванттық компьютер бар. Оларды әзірлеу оңай емес (мұндай компьютерді құрастыруға қатысу үшін PhD дәрежесі қажет) әрі оларды қолдану да қымбатқа түседі. Кванттық компьютерде жоғары дәлдіктегі жабдықтар пайдаланылады, сәйкесінше олар ерекше мұқияттылықты талап етеді. Бұл компьютерлер орындайтын есептеулер құны сағатына бірнеше мың долларға шығады (классикалық компьютерлерде, мысалға, бірнеше центті құрайды). Бұл технологияларды түсінетін мамандар да аса көп емес және олар қазірдің өзінде үлкен сұранысқа ие.

Әйтсе де, BCG сарапшылары бұл төңіректегі түйінді мәселелерді шешу мүмкіндігі жоқ емес деп отыр. Соңғы бірнеше жылда ғалымдар кванттық технологияларды жетілдіруде ілкімді қадамдар жасай алған. Мысалға, ІВМ сынды корпорация­лар өздерінің кванттық компьютерлерінің есептеу мүмкіндіктерін тұрақты түрде арттыруға ден қойған. 2021 жылы ІВМ есептеу қуаты 127 кубитті құрайтын Eagle процессорын таныс етті. Компания алдағы он жылда есептеу қуаты миллион кубиттен асатын процессорлар ұсынуды жоспарлауда. Айтпақшы, жақында Гарвард, Массачусетс технологиялық институты, Ұлттық стандарттар мен технологиялар институты және Мэриленд Университеті ғалымдарының командасы кванттық есептеулердегі қателерді ертерек анықтау әдісін тапқанын мәлім етті. Яғни, бір ғана осы жаңалықтың өзі кванттық технологияда төңкеріс жасау мүмкіндігіне ие.

Кванттық есептеулер, әсіресе, белгілі бір шамалардың жуық мәні — аппроксимация әдісі қолданылатын математикалық проблемалардың оңтайлы шешімін іздеуде тиімді. Кванттық технологиялар аппроксимациялық алгоритмдердің өнімділік көрсеткішін 5–10 %-ға дейін арттыруы ықтимал. Бұл — компанияларға қаржы портфелінен бастап автокөлік зауытындағы өндіріс барысына дейін әртүрлі қызметтерді оңтайландыруға септік етеді.

Қаржылық есептеулердің басым бөлігі ықтималдықты анықтаумен және сызықтық алгебрамен байланысты. Бүгін банктер өздерінің кредиттік тәуекелдерін бағалау үшін жоғарыда айтылған аппроксимация әдісін қолданады. Бірақ бұл әдісті мінсіз дей алмаймыз: есептеу барысында тәуекелдер факторын түгел өлшеп, ескеру мүмкін емес. Оның сыртында, тәуекелдерді бір ғана сценарий аясында есептеп шығу үшін классикалық компьютерге біраз уақыт керек, ал мұндай сценарийлер бір емес, бірнеше болуы да ықтимал. Егер оқиға жылдам өрбіп жатса, онда өздерінің кредиттік тәуекелдерін есептеп шығу үшін банкке уақыт жетпеуі мүмкін. 2008 жылғы қаржылық дағдарыс кезінде дәл осындай жағдай орын алды. Егер сол тұста адамзаттың қолында кванттық компьютерлер болса, онда жағдай басқаша өрбитін бе еді, кім білсін.

Десек те, кванттық компьютерлердің айтулы мүмкіндіктерімен қатар тәуекелдері де жоқ емес. Қазір біз деректерді шифрлау үшін қолданып жүрген көптеген құпия сөздерді классикалық компьютерлер ашып оқи алмайды, ал кванттық машиналар үшін бұл түкке тұрмайтын нәрсе. BCG болжамдарына сай, 2035 жылға қарай кванттық жүйелер — бүгінгі таңда бүкіл әлем бойынша цифрлық ортада қолданылып жүрген шифрлардың біразын оңай ашатын қуат-күшке ие болмақ. Мұндай жағдайда киберқылмыскерлер жеке тұлғаларға да, компанияларға да қатысты құпия ақпараттардың ауқымды көлеміне қол жеткізуі мүмкін. Криптовалюталардың біразына қауіп төнбек. Кванттық есептеулердің көмегімен қылмыскерлер шот иесінің атынан транзакциялар жасауға қол жеткізуі ықтимал.

BCG сарапшыларының пікірінше, 2035 жыл кванттық есептеулер үшін нағыз өзгеріс кезеңі болмақ. Сондықтан да жақында АҚШ үкіметі мемлекеттік органдар түгелдей ашық кілті бар криптографикалық алгоритмдерден немесе RSA-дан толығымен бас тартуы тиіс деген талап қойды. Мұндай алгоритмдердің әртүрлі цифрлық жүйелерде қолданылып жатқанына елу жылдай болды, олардан бірден бас тарту оңай емес. Компанияларға қазір осы мәселені шешуге кірісу қажет. Корпоративтік ІТ-инфрақұрылымын криптографиялық жаңа стандарттарға көшіру біраз жылға созылуы мүмкін, деп ескертеді BCG сарапшылары. Дәл қазір көптеген топ-менеджерлер жұмыс­ты қалай және неден бастау керектігін біліп отырған жоқ, бірақ алдағы бірнеше жылда нарық ішінде сіз бен біздің мәлімет-деректерімізді кванттық технологиялардан қорғай алатын тиімді цифрлық шешімдер пайда болатыны сөзсіз.

Если вы обнаружили ошибку или опечатку, выделите фрагмент текста с ошибкой и нажмите CTRL+Enter
Популярное
Выбор редактора
Ошибка в тексте