Квантовые технологии уже сегодня ставят под угрозу безопасность данных: цифровые подписи в блокчейне и других системах уязвимы перед атаками с использованием квантовых компьютеров. При этом, несмотря на ограниченные возможности современных квантовых систем, их интеграция с искусственным интеллектом может в ближайшие годы привести к прорывам в этой области. О том, через сколько лет квантовые компьютеры будут применяться в коммерческих целях, как обезопасить данные от квантовых угроз и какие преимущества квантовые технологии дадут нейросетям, — читайте на «Компьютерре».
Квантовые технологии угрожают безопасности данных
На международной конференции по квантовым технологиям ICQT-2025 Антон Гугля, генеральный директор QApp, рассказал «Компьютерре», что на сегодняшний день цифровые подписи, которые используются в распределенных реестрах, включая проприетарные отечественные продукты, неустойчивы к квантовой угрозе.
Однако сейчас можно предупредить будущие кибератаки через внедрение постквантовых подписей — криптографических ключей, способных выдержать атаки с использованием квантовых компьютеров.
«Сейчас в сообществе разработчиков публичных протоколов появилась инициатива по переводу систем на новые квантовоустойчивые алгоритмы. Осознание того, что часть блокчейнов неустойчива к квантовой угрозе, уже пришло, но не все спешат принимать меры заранее».
Антон Гугля, генеральный директор QApp
По мнению эксперта, игнорирование вопросов безопасности может обернуться серьезными последствиями для финансового сектора и критически важной информационной инфраструктуры страны — таких, как медицина, телеком и другие.
Как поясняет Гугля, квантовая угроза уже стала реальностью: особенно уязвимы данные с длительным жизненным циклом — от семи лет и более. В зону риска попадают сведения, которые по закону необходимо хранить более 45 лет, а также коммерческая тайна, собираемая компаниями для внутренней аналитики. «Чем дольше срок хранения информации, тем выше необходимость начать защищать ее от квантовых угроз уже сейчас», — добавил он.
Вижу цель, не вижу препятствий
Как пояснил Понг Шу, профессор Инновационной академии науки и технологий прецизионных измерений Китайской академии наук, настоящие квантовые компьютеры пока далеки от зрелости, и научному сообществу еще предстоит пройти долгий путь. Сейчас главная задача — понять практическую ценность квантовых систем и научиться устранять ошибки в устройствах нового поколения.
По оценке ученого, для реального превосходства над современными суперкомпьютерами потребуется порядка миллиона физических кубитов (аналог бита в обычном компьютере), а достижение этой цели возможно не раньше 2035 года. Исследования в этой области активно ведутся — ученые разрабатывают новые материалы, архитектуры и методы сокращения необходимого числа кубитов, чтобы сделать квантовые вычисления полезными в прикладных задачах.
«Я думаю, что в ближайшие пять лет у нас уже будет техническая возможность продемонстрировать реальное преимущество квантового компьютера в решении конкретных задач. Такая демонстрация наглядно покажет его превосходство над современными суперкомпьютерами и может стать основой для коммерческого применения».
Понг Шу, профессор Инновационной академии науки и технологий прецизионных измерений Китайской академии наук
ИИ и квантовые компьютеры
О влиянии квантовых технологий на развитие искусственного интеллекта Алексей Федоров, руководитель научной группы Российского квантового центра и директор Института физики и квантовой инженерии Университета науки и технологий МИСИС, пояснил «Компьютерре», что квантовые компьютеры и ИИ — взаимодополняющие направления: квантовые вычисления способны значительно повысить эффективность как алгоритмов, так и аппаратных решений, создаваемых для ИИ.
По его мнению, развитие может идти по нескольким направлениям. Квантовые компьютеры, например, позволяют обучать модели машинного обучения и ускорять отдельные математические операции. При этом, учитывая масштаб современных ИИ-моделей, приоритет не всегда отдается скорости или увеличению количества параметров — иногда ключевым преимуществом становится повышение энергоэффективности.
«Пересечение квантовых технологий и искусственного интеллекта достаточно большое, и оно активно исследуется. Если говорить о практических результатах: недавно мы показали использование небольшого квантового компьютера для решения типичных задач машинного обучения: классификации изображений и графов (граф — каталог фактов, соединенных друг с другом типизированными связями). То есть для таких базовых задач, пока без улучшения по сравнению с классическими технологиями, мы можем использовать квантовый компьютер и смотреть на его перспективы в дальнейшем».
Алексей Федоров, руководитель научной группы, Российского квантового центра и директор Института физики и квантовой инженерии, Университета науки и технологий МИСИС
Как пояснил ученый, эффект от внедрения квантовых технологий в различные индустрии может быть очень значительным. При этом, по мнению Федорова, должно пройти примерно от трех до пяти лет для того, чтобы новая технология начала показывать практически значимые результаты.
Опираясь на оценку Понга Шу, серьезное квантовое преимущество может быть достигнуто в 2035 году, но первое полноценное внедрение должно произойти раньше.
Вывод
Квантовые технологии уже сегодня ставят под угрозу безопасность долгосрочных данных и цифровых подписей, особенно в финансовом секторе и критической инфраструктуре. Несмотря на то, что полноценные квантовые компьютеры появятся не раньше 2035 года, специалисты призывают не ждать, а переходить к постквантовой криптографии уже сейчас.
Параллельно продолжаются исследования в области интеграции квантовых решений в технологию искусственного интеллекта — в ближайшие три-пять лет ожидаются первые практические результаты.
Уже сейчас квантовые компьютеры пробуют использовать для базовых задач машинного обучения, таких как классификация изображений и анализ графов. Ожидается, что со временем они смогут значительно повысить энергоэффективность и производительность ИИ-систем.
P.S. от Пушного
В качестве бонуса Александр Пушной, российский музыкант-мультиинструменталист, актер телевидения, озвучивания и дубляжа, отвечая на вопрос «Компьютерры» о создании квантовым компьютером музыкального хита на все времена, ответил, что рецепта идеальной песни нет.
«Этого никто не знает и никто никогда не узнает. Я могу сказать вам одно: есть формула, которая гласит, что этот результат никогда не зависит от наших усилий. Вы можете 20 лет писать песню — и у вас получится то, что лучше не показывать никому. А можете за пять минут, придя домой, написать то, что будет петь весь мир. И здесь, к сожалению или к счастью, никакого закона нет, и пытаться его открыть тоже бесполезно — в отличие от всех научных историй».
Александр Пушной, российский музыкант-мультиинструменталист, актер телевидения, озвучивания и дубляжа
