Рассвет квантового мира

В течение последних ста лет технологический прогресс человечества растет до сих пор невиданными и совершенно беспрецедентными темпами. Сначала человек приручил небо, отправив к облакам самолеты, затем, спустя 50 лет, — космос, Луну и самые глубокие бездны океана. Одновременно с этим ряд многих других исследований проводились в совершенно противоположном, микроскопическом масштабе. Человек пытался понять самые мелкие частицы и процессы, лежащие в основе самого нашего существования.

Так называемая квантовая революция случилась в тот момент, когда человек сумел воссоздать самую маленькую частицу материи, атом, и направил ее на производство оружия. Да, как это уже не раз случалось в истории, открытие, которое должно было принести пользу человеческому существованию, стало предвестником смерти миллионов людей.

Глобальный масштаб

Впрочем, современные технологии по-прежнему направлены на то, чтобы работать на благо человечества. Например, квантовые компьютеры. Еще в начале XXI века рынок квантовых вычислительных технологий находился в зачаточном состоянии, однако современная реальность совсем другая.

Согласно последним исследованиям, объем рынка глобальной квантовой криптографии, как ожидается, вырастет с $285,7 в 2017 году до $942,7 в 2022 году при среднем годовом темпе роста (CAGR) 27%. Основными двигателями прогресса, стимулирующими рост рынка квантовой криптографии, являются растущее число кибератак, а также необходимость повысить уровень конфиденциальности и безопасности данных.

Тем не менее, чтобы понять современные технологии квантовых вычислений, нам необходимо вернуться к истокам.

Что такое состояние Quantum Ready

IBM описывает текущее состояние дизайна, разработки и внедрения технологий как Quantum Ready — это значит, что люди создали всю необходимую основу для дальнейшего развития квантовой технологии и почти готовы к ее широкомасштабной реализации.

Обычный вычислительный бит может иметь только одно из двух состояний: 0 или 1. Его можно представить как своего рода транзисторный переключатель, установленный либо на «Вкл.», либо на «Выкл.», или абстрактную стрелку, направленную вверх или вниз.

Кубит, квантовая версия бита, имеет гораздо большее количество возможных состояний и может быть представлен как стрелка, указывающая на местоположение на сфере. Северный полюс эквивалентен 1, южный — 0. Другие местоположения представляют собой квантовые суперпозиции 0 и 1.

Может показаться, что кубит в состоянии содержать бесконечное количество информации, поскольку его координаты могут кодировать бесконечную последовательность цифр. Однако информация в кубите должна быть извлечена путем измерения. Во время измерения кубита закономерности квантовой механики требуют, чтобы конечные результаты всегда были равны обычному биту — либо 0, либо 1. Вероятность появления того или иного результата зависит от «обширности» кубита.

Ожидается, что наиболее значительная доля на рынке квантовой криптографии в течение прогнозируемого периода будет принадлежать ИТ-отрасли и телекоммуникациям — эти вертикали постоянно развиваются и находятся в самом эпицентре инноваций и роста. Телеком генерирует огромные объемы данных ежедневно, что, в свою очередь, порождает критическую потребность в надежных решениях из области квантовой криптографии. Операторы связи планируют усваивать решения, предлагаемые технологией, и предоставлять защищенную информацию клиентам, одновременно соблюдая все необходимые регуляции, например Advanced Encryption Standard (AES).

Более того, рост интеграции информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в нескольких вертикалях, включая ИТ и телекоммуникации, наряду с увеличением числа кибератак удвоил потребность в безопасности и усилении защиты. Ожидается, что у бизнеса возникнет потребность в управлении более сложными сетями цифровой идентичности как в условиях развивающейся, так и уже развитой экономики.

Ожидается, что в обозримом будущем Северная Америка будет удерживать самую значительную долю и доминировать на рынке квантовой криптографии. Регион всегда был центром мировых инвестиций в исследования и разработки и тем самым напрямую способствовал появлению новых технологий. Растущее беспокойство по поводу безопасности ИТ-инфраструктуры и данных способствовало широкому внедрению среди предприятий этого региона как квантовой криптографии, так и надежных решений для аутентификации. Расцвет кибератак, а также внедрение BYOD и облачных приложений в корпоративную систему привели к огромному скачку технологий. Этим же был вызван и рост угроз следующего поколения, которые добавили ИТ-инфраструктуре дополнительных сложностей и проблем. Северная Америка страдает от самой высокой частотности кибератак и строжайших норм регуляций по сравнению с другими регионами мира. Следовательно, большее количество угроз, взломов и нарушений безопасности способствует тому, что в регионе представлено значительное число поставщиков услуг безопасности.

На текущий момент основными поставщиками услуг по безопасности на рынке квантовой криптографии являются ID Quantique (Швейцария), MagiQ Technologies (США), NuCrypt (США), Infineon Technologies (Германия), Qutools (Германия), QuintenssenceLabs (Австралия), Crypta Labs (Великобритания), PQ Solutions (Великобритания) и Qubitekk (США).