A kvantumelvű számítás ígérete, a bizonyos problémák nagyságrendekkel gyorsabb megoldása csak akkor válhat gyakorlati valósággá, ha a fizikai, elektronikai és rendszerszintű kihívásokat egyaránt sikerül kezelni.

A kvantumszámítógépek alapegysége, a kvantumbit (qubit), alapvetően eltér a klasszikus bitektől. Míg egy hagyományos bit két diszkrét állapot között vált, addig a qubit szuperpozícióban létezhet, ami elvileg párhuzamos számítási lehetőségeket teremt. Mérnöki szempontból azonban ez az előny egyben a legnagyobb nehézség forrása is, a kvantumállapotok rendkívül érzékenyek a környezeti zajra, rezgésekre és hőmérsékleti ingadozásokra. Emellett a kvantumszámítógépek működtetéséhez extrém körülmények szükségesek, például stabil rendkívül alacsony hőmérséklet.

Kulcs a hűtés

A szupravezető qubitekre épülő rendszerek esetében a hűtés kulcsszerepet játszik. A mérnöki kihívás nem csupán az abszolút hőmérséklet elérése, hanem annak hosszú távú stabil fenntartása. A hűtőrendszerek mérete, energiaigénye és megbízhatósága közvetlenül befolyásolja a kvantumszámítógépek skálázhatóságát. A dokumentumok alapján jól látható, hogy a kvantumhardver fejlődése szoros kapcsolatban áll a kriogenikai és vákuumtechnikai megoldások fejlesztésével.

A qubitek számának növelése további mérnöki problémákat vet fel. Elméletben a több qubit nagyobb számítási kapacitást jelent, a gyakorlatban azonban a rendszer komplexitása exponenciálisan nő. A qubitek vezérléséhez szükséges elektronika, a jelfeldolgozás és a hibajavítás mind jelentős tervezési kihívást jelentenek. A hibajavítás a kvantumszámítástechnika egyik kulcsterülete, mivel a kvantumállapotok instabilitása miatt a számítások könnyen torzulhatnak.

Alkalmazási terület

A kvantumszámítógépek jelenlegi alkalmazási területei erősen korlátozottak. Elsősorban olyan problémák esetében mutatkozik meg előnye, ahol a kombinatorikus komplexitás klasszikus számítógépekkel nehezen kezelhető. Ilyenek például bizonyos optimalizációs és szimulációs feladatok. Mérnöki szempontból fontos felismerés, hogy a kvantumszámítógép nem univerzális helyettesítője a klasszikus rendszereknek, hanem speciális eszköz meghatározott feladatokra.

A kvantumszámítástechnika fejlődésében kulcsszerepet játszik a szoftveres környezet is. A kvantumalgoritmusok fejlesztése és tesztelése speciális programozási modelleket igényel. A hardver és a szoftver közötti közös fejlődés elengedhetetlen, a mérnököknek pontosan ismerniük kell a fizikai korlátokat ahhoz, hogy hatékony algoritmusokat tervezzenek. Ez a klasszikus informatikától eltérő gondolkodásmódot követel meg.

Átmeneti fázis

A kvantumszámítástechnika jelenleg átmeneti fázisban van. A technológiai ígéretek jelentősek, de a gyakorlati megvalósítás mérnöki oldalról még számos akadályba ütközik. Egyértelmű, hogy a következő évek fejlődése nem látványos áttörésekben, hanem a stabilitás, a skálázhatóság és a megbízhatóság fokozatos javulásában fog megmutatkozni. A kvantumszámítógépek jövője így elsősorban azon múlik, hogy a mérnöki közösség mennyire képes a laboratóriumi megoldásokat iparilag kezelhető rendszerekké alakítani.

A kvantumszámítástechnika fejlődésének egyik legnagyobb korlátja jelenleg a hibaarány és a koherenciaidő kérdése. Mérnöki szempontból a cél nem feltétlenül a qubitek számának gyors növelése, hanem az, hogy a meglévő qubitek minél stabilabb és hosszabb ideig használható állapotban maradjanak. Ez a megközelítés a minőség előtérbe helyezését jelenti a mennyiséggel szemben.

A gyakorlatban egyre inkább előtérbe kerülnek a hibrid számítási modellek, ahol a kvantumszámítógépek klasszikus rendszerekkel együttműködve dolgoznak. A kvantumhardver speciális részfeladatokat végez, míg a klasszikus számítógépek biztosítják az adat-előkészítést és az eredmények feldolgozását. Ez a modell mérnöki oldalról reálisabb átmenetet kínál a kvantumtechnológia ipari alkalmazása felé.

Hol tartunk a kvantumszámítógépekkel?

Jelenleg számos kutatóintézet és vállalat épít kvantumszámítógépet, teljesen eltérő architektúrák felhasználásával. A Google és az IBM például egymástól függetlenül épít szupravezető szalagvezeték-rezonátorokon alapuló kvantumszámítógépeket. Egy qubit ebben az esetben egy elektronfelhő egy mikrohullámú oszcillátoron belül. Ezt 15 millikelvinre, közel abszolút nullára hűtik le. A Josephson-átmenet lehetővé teszi a kvantum-alagúteffektust, és az oszcillátor frekvenciájának beállításával a qubitek összefonhatók és kvantumkapuk alkalmazhatók számításokra.

Tavaly a Google címlapokra került első kvantumszámítógépének bemutatásával, amely percek alatt elvégzett egy olyan számítást, amelyhez a klasszikus számítógépeknek egyébként 10000 évre lenne szükségük. A számítást 53 qubittel végezték el. Következő lépésként a Google egy 1000 qubites chip megvalósítását tervezi – azonban a qubitek száma önmagában nem meghatározó a számítási teljesítmény szempontjából, a qubiteknek kiváló minőségűeknek is kell lenniük az alacsony hibaszázalék biztosítása érdekében.

Hogy a kvantumszámítógépek mennyire lesznek fontosak a jövőnk szempontjából, jelenleg nehéz megjósolni. A kvantumszámítógépekkel kapcsolatos kutatások még gyerekcipőben járnak. Nem valószínű, hogy hamarosan felváltják majd a klasszikus számítógépeket, de a fejlődés iránya és a következő kvantumugrás továbbra is bizonytalan.

Forrás: MM

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

The post Kvantum számítástechnika appeared first on Műszaki Magazin.

A kvantumszámítógépek fejlődése ugyanis nemcsak új lehetőségeket, hanem alapvető kockázatokat is jelent a jelenleg használt titkosítási módszerek számára. Miközben sok szervezet még a klasszikus kibertámadások elleni védekezéssel küzd, egyre sürgetőbbé válik a kérdés: meddig maradnak biztonságban a ma védettnek hitt adatok? A válasz egyre inkább a jövőre felkészített, kvantumbiztos biztonsági megközelítések felé mutat.

Bár a kvantumszámítógépek forradalmi technológiai áttörést ígérnek, megjelenésük egyúttal a digitális biztonság alapjait is kihívás elé állítja. A ma széles körben használt titkosítási eljárások jelentős része egy kellően fejlett kvantumszámítógép számára könnyedén visszafejthetővé válhat. A hangsúly ezért azon van, mikor következik be ez a fordulópont, és rendelkezésre állnak-e már ma olyan védelmi megoldások, amelyek a kvantumkorszakban is működőképesek maradnak.

Amikor a ma megszerzett adatok a jövőben válnak feltörhetővé

A szakértők egyre gyakrabban hívják fel a figyelmet az úgynevezett harvest now, decrypt later fenyegetésre: az érzékeny adatokat ma még hagyományos módszerekkel védik, ám a támadók már most eltárolhatják ezeket abban a reményben, hogy néhány éven belül kvantumszámítógépekkel visszafejthetik őket. Ez különösen súlyos kockázat az olyan ágazatokban, ahol az adatokat évtizedekig kell megőrizni – például a pénzügyi szektorban, az egészségügyben vagy a kritikus infrastruktúrák esetében.

Kvantumbiztos titkosítás a gyakorlatban

A kvantumbiztos (post-quantum) kriptográfia célja éppen az, hogy olyan algoritmusokra és architektúrákra építsen, amelyek nemcsak a mai, hanem a jövő kvantumalapú támadásaival szemben is ellenállók. A szabványosítás – például az Egyesült Államok szabványügyi hivatala, a National Institute of Standards and Technology által vezetett folyamat – még zajlik. A NIST évek óta nemzetközi szakértők bevonásával dolgozik azon, hogy olyan új titkosítási algoritmusokat válasszon ki és szabványosítson, amelyek a kvantumszámítógépek támadásaival szemben is ellenállók. A nagyvállalati IT-környezetekben azonban már most szükség van olyan megoldásokra, amelyek képesek áthidalni a jelenlegi és a kvantumkorszak közötti átmenetet.

A nagyvállalati adattároló hálózatok rejtett sebezhetőségei

Kevesebb szó esik róla, de az adattároló hálózatok (SAN) a vállalati IT legérzékenyebb pontjai közé tartoznak. Ha ezek kompromittálódnak, az nem csupán adatvesztést, hanem üzletmenet-leállást is okozhat. A probléma az, hogy a hitelesítés és az adatcsere során használt mai titkosítási eljárások nem feltétlenül állják ki a kvantumszámítógépek jelentette próbát. Az IBM megközelítése erre a problémára nem egyetlen algoritmusra épül, hanem egy olyan biztonsági architektúrára, amely már ma támogatja a kvantumbiztos kriptográfiára való felkészülést. Ezek célja olyan biztonsági mechanizmusok alkalmazása, amelyek egyszerre kezelik a hozzáférések hitelességét, az adatkapcsolatok védelmét és a később érkező technológiai kihívásokat. A tárolóhálózat így akkor is védett marad, amikor a kvantumszámítógépek mindennapos, gyakorlati fenyegetéssé válnak.

Hibrid titkosítás: átmeneti válasz egy bizonytalan jövőre

A kvantumbiztonság kapcsán egyre több vita zajlik a hibrid titkosításról is, amely klasszikus és kvantumbiztos algoritmusokat kombinál. Támogatói szerint ez a módszer csökkenti annak kockázatát, hogy egy új algoritmus rejtett gyengesége azonnali sebezhetőséget eredményezzen. A módszer kritikusai viszont az irreálisan megnövekedő komplexitásra és a teljesítményigény ehhez képesti hiányosságaira figyelmeztetnek.

A vállalati döntéshozók számára a kérdés nem pusztán kriptográfiai, hanem üzleti is: hogyan lehet úgy növelni a biztonságot, hogy közben az üzemeltetés kiszámítható és szabályozható maradjon? A kvantumbiztos megoldások éppen ezt a dilemmát célozzák meg azzal, hogy a hálózati szintű védelembe építik be a jövőre felkészítő elemeket.

Felkészülés, nem pánik

A kvantumkorszak nem egyik napról a másikra érkezik meg, de a hatása már most alakítja az IT-biztonsági stratégiákat. A kérdés nem az, hogy szükség van-e kvantumbiztos megoldásokra, hanem az, hogy mikor kezdődik el a felkészülés. Azok a szervezetek, amelyek ma lépnek, nem csupán technológiai előnyre tehetnek szert, hanem hosszú távon is megőrizhetik adataik biztonságát – még egy olyan világban is, ahol a kvantumszámítógépek már mindennapos fenyegetést jelentenek majd.

„A nagyvállalatok számára a kvantumkorszakra való felkészülés nem egy távoli jövőbeni feladat, hanem már most stratégiai kérdés”

– mondta Szabó Marcell, az IBM hardver- és szoftvertermékeinek értékesítését végző USER Rendszerház Kft. ügyvezetője.

„Egy rendkívül izgalmas átmeneti időszakban vagyunk, amikor alapjaiban alakul át az IT-biztonságról alkotott kép: új technológiák jelennek meg, régóta használt megoldások kérdőjeleződnek meg. Éppen ezért most van itt az ideje annak, hogy a vállalatok ne csak alkalmazkodjanak a változásokhoz, hanem már ma garantálják adataik biztonságát – még egy olyan jövőben is, amelyet a kvantumszámítógépek határoznak majd meg”.

A tapasztalat azt mutatja, hogy a biztonság mindig akkor a leghatékonyabb, ha nem válságkezelés, hanem előrelátó tervezés eredménye. Ez többszörösen igaz egy olyan korszak küszöbén, ahol a számítási teljesítmény korábban elképzelhetetlen új dimenzióba lép.

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

The post Van-e biztonság a kvantumkorszakban? appeared first on Műszaki Magazin.

A már eddig is szép eredményeket elért projekt következő, kiemelt céljai között szerepel a hazai kvantumkommunikációs hálózat kiépítése, a kvantuminformatika elemi építőköveinek fizikai megvalósítása, valamint egy olyan szakemberbázis felépítése, akik élvonalbeli szimulációkat képesek létrehozni és elvégezni a kvantumrendszerek és a kvantumszámítás területén.

Az informatika fejlődése alapvetően változtatta meg az életünket az elmúlt évtizedekben, és ez a folyamat jelenleg is rohamléptekben halad előre. Küszöbön áll egy újabb, fundamentális jelentőségű áttörés, amelynek kiindulópontja az, hogy az információ feldolgozását, tárolását és továbbítását végző fizikai rendszerekben már kvantumtechnológiát alkalmazunk.  Speciális kvantumfizikai jelenségeket, a kvantumos szuperpozíciót és összefonódást, mint újszerű erőforrásokat kiaknázva, minőségi változást érhetünk el a kommunikációban, a számítás- és információs technológiákban. Ez a lépés forradalmian új lehetőségeket rejt magában a társadalom és a gazdaság számára, amiért kivívta magának a “második kvantumforradalom” elnevezést.

Kvantumelektronikai laboratórium a Budapesti Műszaki és Gazdasági Egyetemen

A “második kvantumforradalom” egyszerre jelent intellektuális, műszaki, gazdasági és társadalmi kihívást Magyarország számára, amely a legkiválóbb hazai kutatók és mérnökök szoros összefogását igényli ezen a területen. A hazai kutatóintézetekben és egyetemeken közel húsz nemzetközileg magasan jegyzett kutatócsoport dolgozik kvantuminformatikai témákon. A 2020-ban létrehozott Kvantuminformatika Nemzeti Laboratórium összefogja ezen hazai fizikus, mérnök, matematikus és informatikus erőforrásokat, amelyek tevékenységét tovább lehet koncentrálni a kvantumtechnológia egyes gyorsan kialakuló elméleti és alkalmazott területeire. A Nemzeti Laboratórium keretében átgondolt és összehangolt fejlesztésekkel maximalizálni tudjuk hazánk szerepét és jelentőségét a kvantuminformatika most kibontakozó széles horizontján.

2022. október 1-én zöld utat kapott a Wigner Fizikai Kutatóközpont, a Budapesti Műszaki és Gazdasági Egyetem, az Eötvös Loránd Tudományegyetem közös projektje, amely a „Kvantuminformatika Nemzeti Laboratórium komplex fejlesztése” címet viseli. A jelenleg folyó előkészítő lépések elvégzése után rövidesen elindulhat az érdemi kutató-fejlesztő munka is. A projektet a „Nemzeti Laboratóriumok létrehozása, komplex fejlesztése” megnevezésű, 2022-2.1.1-NL kódszámú felhívás keretében a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal a következő 3 évben 3,475 Mrd forinttal támogatja. A projekt közel 80 tapasztalt kutató mellett a kutatásokba bevont mindegy 50 PhD diák és 60 egyetemi hallgató közreműködésével valósul meg.

A Kvantuminformatika Nemzeti Laboratórium az alábbi három stratégiai célt tűzte ki maga elé a következő három évre:

1. Kvantumkommunikációs hálózat megvalósítása
   Regionális kvantumkommunikációs hálózat létrehozása, amely csatlakozik az Európai Unióban tervezett „kvantuminternethez”.
2. A kvantuminformatika elemi építőköveinek fizikai megvalósítása
   Fotonokon, atomokon és mesterséges atomokon alapuló hardver-komponensek fejlesztése kvantuminformatikai műveletekhez, és az ehhez szükséges laboratóriumi háttér fenntartása a nemzetközi élvonal szintjén.
3. Kvantumszámítás és kvantumrendszerek szimulációja
   Kvantumszámításban élvonalbeli tudással rendelkező, a nagy infrastruktúraként működtetett kvantumszámítógépeket felhasználóként alkalmazni tudó hazai szakértelem felépítése.

További információk a Kvantuminformatika Nemzeti Laboratóriumról

honlap: https://qi.nemzetilabor.hu/

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

The post Magyarország a második kvantumforradalom sodrában appeared first on Műszaki Magazin.

A kvantummechanika – az elektronok, atomok, és más kis méretű részecskék viselkedését leíró fizikai elmélet – eredményeinek informatikai hasznosítása néhány évtizede merült fel. Ezen az új tudományterületen, a kvantuminformatikában a magyar kutatók kezdetektől jelentős eredményeket értek el. Mára a kvantumalapú kommunikációs és számítási technológiák fejlettsége elérte azt a szintet, hogy megjelenhetnek az első gyakorlati alkalmazások, különösen a titkosítás és a nehéz számítási feladatok megoldásának a területén.

A titkosított kommunikáció mindennapi életünk részévé vált: ha mobiltelefonozunk vagy az Internetet használjuk, eszközeink rejtjelezéssel biztosítják, hogy illetéktelenek ne férhessenek hozzá az adatokhoz. A jelenleg elterjedt titkosítási technológiák biztonsága matematikai sejtésekre épül. Ez a vélt biztonság az új (pl. kvantum-) számítási technológiák esetleges elterjedésével kérdésessé válhat. A kvantumtitkosítás biztonságát viszont a fizikai törvények garantálják: a lehallgatáshoz a kvantummechanika törvényeit kellene megsérteni.

Magyarország is csatlakozott az Európai Unió által 2019-ben indított EuroQCI kezdeményezéshez, melynek célja, hogy az európai országok létrehozzák az első, kvantumos titkosításra épülő távközlési csatornákat. Az ehhez kapcsolódó pályázaton nyertes QCIHungary konzorcium célja a nemzeti kvantumkommunikációs infrastruktúra kiépítése. A konzorcium tagjai: a Kormányzati Informatikai Fejlesztési Ügynökség, a Wigner Fizikai Kutatóközpont, az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) Informatikai Kara, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Villamosmérnöki és Informatikai Kara, valamint a Magyar Telekom és a Vodafone mint partnerek.

Az ELTE Informatikai Karán az ID Quantique svájci cég által gyártott ún. optikai kvantum-kulcsszétosztást megvalósító, kereskedelmi forgalomban kapható eszközt tesztelhették és próbálhatták ki a kar kutatói. A kvantum-kulcsszétosztás az ilyen típusú titkosított kommunikáció fő lépése. Az összeköttetés az egyetem Lágymányosi és Trefort-kerti kampusza között, hagyományos távközlési hálózaton valósult meg, kb. 5 km hosszú üvegszálon. A rendszer működését július 26-án demonstrálták az ELTE kutatói, Csák János kulturális és innovációs miniszter jelenlétében. A bemutató során egyirányú, kvantumosan titkosított videókapcsolatot hoztak létre. Az elnyert európai projekt keretében hasonló, erősen titkosított adatkapcsolatok fognak létrejönni Budapest és több magyar nagyváros között, valamint két, érzékeny adatokat kezelő budapesti adatközpont éles üzemben fog kvantumtitkosítással kommunikálni. Ennek megvalósítását az elvégzett tesztelés során szerzett tapasztalatok nagyban segítik majd.

A kvantumtitkosítás mellett a kvantuminformatika több területén folyik jelentős kutatás-fejlesztés Magyarországon. Ezeket a Kvantuminformatika Nemzeti Laboratórium fogja össze, melynek keretében a Wigner FK, az ELTE és a BME munkatársai kvantumszámítógépek szimulációjával és az ilyen eszközök különféle alkalmazásaival, pl.  nehéz, szuperszámítógéppel is kezelhetetlen tervezési, optimalizálási feladatok megoldásával, vagy a mesterséges intelligencia kvantumalgoritmusokban való felhasználásával is foglalkoznak.

The post Kvantum-kulcsszétosztáson alapuló kommunikáció megvalósítása az ELTE Informatikai Karán appeared first on Műszaki Magazin.

A kvantumszámítógépek fejlődése alapvetően változtatja meg az információbiztonság-technológia világát: a kvantumszámítógépek erejével ugyanis feltörhetővé válik számos olyan titkosított információ, amely ma még megfelelően védettnek számít. Új megközelítésekre van szükség a kriptográfiában, amelyek kidolgozásában élen jár a magyar székhelyű i4p. A vállalat a világon elsőként alkalmazott kvantum-ellenálló (angolul quantum-resistant, quantum-safe vagy post-quantum) algoritmusokat saját fejlesztésű, tanúsított hardverbiztonsági moduljában (angolul Hardware Security Module, rövidítve HSM), most pedig egy különleges kriptográfiai technika, a kvantum-kulcselosztás területén ért el fontos eredményeket. Ezek az innovációk hasznosak lehetnek számos hazai szervezet számára is, amelyeket egy friss előírás arra kötelez, hogy modernizálják titkosítási folyamataikat a „poszt-kvantum korszakra” való felkészülés jegyében.

A kvantumszámítógépek gyors ütemben fejlődnek, ami komoly lehetőségeket rejt magában, de aggályokat is támaszt. A kriptográfiai és biztonsági szakemberek például arra figyelmeztetnek, hogy a kvantumszámítógépek néhány éven belül képesek lesznek feltörni a ma használt titkosítási algoritmusok jó részét. Így akár a napjainkban létrehozott, s titkosított állapotban lehallgatott, s eltárolt adatok (angolul Harvest Now, Decrypt Later, rövidítve HNDL támadás) is napvilágra vagy illetéktelen kezekbe kerülhetnek néhány év múlva, így veszélybe kerülhet a hálózati kommunikáció hosszútávú biztonsága.

Ezért szerte a világon egyre több helyen sürgetik a felkészülést a „poszt-kvantum időszakra”. Magyarországon a napokban, 2022. július 1-jén lépett hatályba az a törvénymódosítás, amely előírja számos szervezetnek, hogy csak olyan titkosítási módszereket alkalmazhatnak a rendszereikben a szenzitív adatok védelmére, amelyek kvantumszámítógéppel sem törhetők fel sem most, sem a későbbiekben. Az érintettek körében bankok, közműszolgáltatók és közszolgáltatást nyújtó szervezetek is találhatóak. Ahhoz, hogy ezt meg tudják valósítani, speciális algoritmusokat és megoldásokat kell alkalmazniuk.

Szerencsére már hozzáférhetők ilyen eszközök, így lehetőség nyílik a modernizálásra, a hazai szervezeteknek nem is kell hozzá messzire menni. A magyar székhelyű i4p vállalat ugyanis kvantum-ellenálló titkosítási, elektronikus aláírási és kulcs-elosztási algoritmusokat is használ saját gyártású hardverbiztonsági moduljában, a Trident HSM-ben, ráadásul elsőként jelentkezett a világpiacon ilyen konstrukcióval 2019-ben.

Az i4p másik fontos, a HSM világpiacon is újdonságnak számító fejlesztése a kvantum-kulcselosztás területéhez kapcsolódik (Quantum Key Distribution – QKD). Ez egy olyan technikát jelent, amely során a kvantumtechnológiát használják fel arra, hogy garantálják az elektronikusan (főleg üvegkábelen, lézerfény útján) továbbított információk biztonságát. Ezen technológiák alkalmazásával pl. titkosító kulcsokat tudnak úgy megosztani két kommunikáló rendszer között, hogy ahhoz harmadik fél nem férhet hozzá. A technológia különlegessége ugyanis, hogy ha valaki mégis megpróbálná „lehallgatni” az információkat, annak nyoma maradna a kvantumállapotokban, így a kulcsok valódi címzettjei mindenképpen értesülnek a kísérletről, s nem veszik használatba az érintett kulcsokat.

„Az i4p az elmúlt időszakban együttműködésre lépett QKD eszközöket gyártó vállalatokkal, hogy megoldásaik képesek legyenek együttműködni egymással. Ennek eredményeként az i4p hardverbiztonsági modulja, a Trident HSM integrálható QKD eszközökkel, és képes végrehajtani a kvantumkulcsok elosztását olyan módon, hogy az megfelel az ETSI vonatkozó szabványainak (European Telecommunications Standards Institute – Európai Távközlési Szabványosítási Intézet). Ezen felül a Trident HSM egy új kvantumbiztos kulcs-beágyazási mechanizmust (Key Encapsulation Mechanism – KEM) is tartalmaz már, annak érdekében, hogy minden szempontból eleget tegyen a kiépítendő kvantumbiztos titkosítási rendszerekkel szemben támasztott elvárásoknak”

– mondta el Rózsahegyi Zsolt, az i4p ügyvezető igazgatója.

Ezzel a két fejlesztéssel a Trident HSM megfelelően támogatja a szervezeteket a kvantum-ellenálló titkosítási rendszerek bevezetésében a világ bármely pontján. A Trident HSM-eket használó rendszerek a felhasználandó kulcsaikat létrehozhatják a HSM-ben vagy QKD eszközben, a HSM-ben generált kulcsokat eloszthatják kvantumbiztos KEM algoritmusok használatával, majd pedig a továbbított kulcsokat biztonságosan tárolhatják és használhatják a Trident HSM segítségével, amely a lehető legmagasabb szintű védelmet képes nyújtani az általa elérhetővé tett  Multi-Party Computation funkciónak köszönhetően.

The post Magyarok a poszt-kvantum kriptográfiában appeared first on Műszaki Magazin.

Elképesztő ütemben nő az érdeklődés a kvantumtechnológiák iránt, amelybe a vállalatok jelenleg 23%-a már megkezdte a befektetést, további 20% pedig már most biztosan tudja, hogy a jövőben növelni fogja a befektetés mértékét – áll a Capgemini Kutatóintézet legfrissebb, Quantum Technologies című tanulmányában.

Kvantumtechnológia minden szektorban

A fokozott fejlesztés nem meglepő, hiszen a kvantumtechnológia szinte minden szektorban jól hasznosítható. A fenntarthatóbb működéstől, az akkumulátorgyártáshoz használható új anyagok felfedezéséig, az információk védelmén át az orvosi szenzorokig egészen a káros ipari gázok hatásainak mérsékléséig rendkívül széles körben alkalmazható. A Volkswagen Csoport nemrég mutatta be az első, kvantumszámításon alapuló valós idejű forgalomirányító rendszert, amely minimalizálja a várakozási és utazási időt.

Sőt, a pénzügyi szolgáltató szervezetek is ebben látják a jövőt: a kockázatos (befektetési) eszközökkel kapcsolatos pontosabb árképzés, a portfóliók jobb megtérülést célzó optimalizálása, valamint a csalások észlelése kapcsán vetnék be az új technológiát. Ebben élen jár a JP Morgan, amely már alkalmazza a hibrid, kvantumtechnológiát is magába foglaló, portfóliómeghatározást segítő modellt. Ugyanakkor a tudományos területen működő szervezetek – mint a GSK – is megtalálták a kvantum „helyét” az iparágban: a vállalatok egy része már kvantumszámítógépekkel próbálja lerövidíteni a gyógyszerek fejlesztési ciklusait.

Számítástechnika, kommunikáció, szenzorok – ezeken a területeken hasít a kvantum

Leginkább három típusú kvantumtechnológia előretörése látszik kirajzolódni.

A kvantum-számítástechnika rendelkezik a legnagyobb potenciállal, de egyben ez van a legkevésbé érett szakaszban is.  Ugyanakkor a kvantumtechnológiákon dolgozó szervezetek többsége szerint öt évre vagyunk a kvantum-számítástechnika első kereskedelmi alkalmazási formáitól.

Nagy előrelépést hozhat az információcsere területén a kvantum-kommunikáció, amely a külső felekkel való kommunikációt, az adatvédelmet és a felhő alapú adatközpontokat teheti még biztonságosabbá.

A legelőrehaladottabb fejlesztési állapotban ugyanakkor a kvantumszenzorok vannak. Ezek fokozhatják a mérések pontosságát, különösen az egészségügyben/diagnosztikában, a hadiiparban, az autóiparban, az építőmérnöki területen, az építőiparban, az olaj- és gáziparban, az űriparban és a távközlési szektorban.

Kína és Hollandia a kvantumtechnológia zászlóshajói

A kvantumtechnológia fejlesztésében élen jár Kína (43%) és Hollandia (42%), ez a két ország rendelkezik a legnagyobb arányban olyan vállalatokkal, amelyek kvantumtechnológiákon dolgoznak. Ezzel magasan Németország és az Egyesült Királyság 26%-os, valamint a globális 23%-os átlag fölött állnak.

Egyértelműen látszik, hogy a kvantumtechnológiák egyre nagyobb ütemben kerülnek ki a kutatási környezetekből és lépnek a tényleges alkalmazás területére: a kvantum-technológiákon dolgozó szervezetek csaknem 20%-a már elérte a megvalósítási szakaszt, míg további 23% releváns felhasználási módokat azonosított be és jelenleg ezek megvalósítását készíti elő.

„A kvantumtechnológiák terén a közelmúltban elért áttörések célja, hogy új korszak kezdődjön meg a számítástechnika, a szenzorok és a kiberbiztonság területén a következő 5 évben. A kutatásunk megerősítette, hogy egyre több szervezet tájékozódik a technológiáról és folytat kísérleteket a kvantumtechnológiák tényleges felhasználási módjaival kapcsolatosan. Az elmúlt két évben különösen a pénzügyi szektorban és az autóiparban figyelhető meg a technológia előretörése. Ahhoz, hogy képesek legyünk kiaknázni ezeket az újgenerációs technológiák adta lehetőségeket, fontos, hogy már ma, amikor a kereskedelmi alkalmazási módjaik elterjednek, felkészültek legyünk. Ennek érdekében kvantumtechnológiai szakértőink csapata világszerte azon dolgozik, hogy megnyissa ügyfeleink számára ennek lehetőségét”

– emelte ki Pascal Brier, a Capgemini Innovációs Igazgatója.

The post A jövő vállalatai kvantum-technológiába fektetnek appeared first on Műszaki Magazin.

Nagy ugrás előtt áll az emberiség: a jövő technológiái alapjaiban változtatják majd meg életünket, gondolkodásunkat, gazdaságunkat. Kvantum számítási kapacitás, kommunikáció és érzékelés, exponenciális intelligencia, affektív számítástechnika, emocionális mesterséges intelligencia – csak pár azok közül a hívószavak közül, melyek már karnyújtásnyira vannak. A fejlődéssel azonban felelősség is jár: egyre fontosabb annak biztosítása, hogy a gépek megtestesítsék közös értékeinket – áll a Deloitte legfrissebb Tech Trends tanulmányában.

Vezetők, stratégák és technológiai szakemberek joggal teszik fel a kérdést: mit tehetünk most, hogy olyan eseményekre készüljünk fel, amelyek időzítése és jellege még bizonytalan? Ezt ugyan senki nem tudja megválaszolni, a Deloitte szakértői azonban egy keretrendszert ajánlanak a horizonton már feltűnő technológiai lehetőségekről való stratégiai gondolkodáshoz. A legfrissebb Tech Trends tanulmány három ilyen lehetőségre összpontosít: a kvantumtechnológiák a következő évtizedben átalakítják a számítástechnikát, az érzékelést és a kommunikációt. Az exponenciális intelligencia, amely a mesterséges intelligencia következő generációja, azt ígéri, hogy megérti az emberi érzelmet és szándékot. Az ambient számítástechnika pedig mindenütt jelenlévővé teszi a technológiát, munkahelyi és otthoni környezetünkben egyaránt.

A kvantum, és azon túl

Ettore Majorana olasz elméleti fizikus több mint 80 évvel ezelőtt vetette fel, hogy létezhetnek olyan részecskék, melyek önmaguk antirészecskéi, ezek az ún. Majorana-részecskék, vagy fermionok. Ennyi év után a tudósok egyelőre még megosztottak abban, hogy a Majorana fermionok léteznek-e. Ez is mutatja, hogy még korai napjait éljük a kvantumkutatásnak, mégis széles körben elterjedt az a meggyőződés, hogy a kvantumkutatás még ebben az évtizedben lendületet kap, és a laboratóriumokból a valós üzleti környezetbe vándorol. Technológiai óriások, kormányok és start-up cégek milliárdokat fektetnek a kvantum áttörés eléréséért folyó versenybe. Ennek legígéretesebb területei a számítási kapacitás, a kommunikáció és az érzékelés.

A közelmúltban egy kvantum számítógép 5 perc alatt végzett el egy olyan speciális feladatot, amelyre egy hagyományos szuperszámítógépnek több ezer évre lett volna szüksége. A kvantumkommunikáció olyan hardveralapú megoldás, amely a kvantummechanika elveit használja. Ezzel olyan hamisításbiztos kommunikációs hálózatok hozhatók létre, amelyek képesek észlelni a lehallgatást. A biztonságos kommunikáció ezen szintjének elérésének számos technikája közé tartozik a kvantumkulcs-eloszlás (QKD) is, amelyben a felek rendkívül biztonságos titkosítási kulcsokat cserélnek az adatok optikai hálózatokon keresztüli továbbítására. A szubatomi részecskék érzékenységének köszönhetően a kvantumérzékelő eszközök érzékenyebbek és pontosabbak, mint a hagyományos érzékelők. Vannak ígéretes felhasználási esetek, többek között az energia-, a közlekedési és az egészségügyi ágazatban. A kvantumérzékelők már léteznek, de jelenleg korlátozottan állnak rendelkezésre. A kutatók azon dolgoznak, hogy olcsóbbá, könnyebbé, hordozhatóbbá és energiahatékonyabbá tegyék őket.

Exponenciális intelligencia: bejönnek az érzések is

Az adatbányászati folklórban van egy anekdota sörről és pelenkáról, amellyel elmagyarázható a mesterséges intelligencia jelene. A történet szerint a szupermarketek tranzakcióinak elemzése feltárta, hogy a sört a pelenkák melletti polcokra helyezve, az üzletek növelhetik a sörértékesítést. Hogy mi a korreláció a pelenka- és a sörértékesítés között? A feleségek arra kérik a férjüket, hogy vegyenek pelenkát hazafelé a munkából. Míg a férjek megveszik a kért pelenkát, megkívánják a sört, remélve, hogy egy sörrel könnyebben boldogulnak a pelenkát viselő apróságokkal.

„Az anekdota tanulsága az, hogy a tranzakciók gépvezérelt elemzése csak az összefüggést képes feltárni a sör és a pelenka értékesítés között. Emberi agyra van szükség, hogy megértsük, megmagyarázzuk ennek okát. Vásárlói érzelmek és pszichológia hajtja ezt az értékesítési folyamatot, vagyis a mesterséges intelligencia jelenleg nem tudja megkülönböztetni az értelmes és az értelmetlen kapcsolatot a statisztikai adatok között. Ez fog drámai módon megváltozni a következő évtizedben”

– mondta Kiss Dániel, a Deloitte Magyarország technológiai tanácsadás üzletágának partnere.

Az olyan MI megoldások, mint az “affektív számítástechnika” vagy “emotional AI ” emocionális intelligenciát (EQ) adnak a technológia IQ-jához. A deep-learning következő generációja felismeri és utánozni lesz képes olyan emberi tulajdonságokat, mint a karizma, báj vagy sárm. Ez alapjaiban változtatja meg a gépi intelligenciáról az 1950-es évek óta élő hitet, mely szerint a gép nem versenyezhet az ember kognitív és emocionális fölényével. A mesterséges intelligencia alapú botok jelenleg is képesek emberi interakciókat folytatni call-centerekben, bankokban, éttermekben. Az intuitív és érzelmi képességek növekedésével a botok lehetnek majd idősgondozók, tanárok, írók, fizikusok, sőt még informatikai vezetők is: amit ma egyedülállóan emberinek gondolunk, fokozatosan válik kódsorok összességévé. Amint ez megtörténik, az üzleti döntéshozók végre beteljesíthetik a teljes automatizáció ígéretét, mely hatással lesz az értékláncokra, az üzleti modellekre és a stratégiákra is – állítja a Deloitte legfrissebb Tech Trends tanulmánya.

„Ezzel a fejlődéssel nagy felelősség is jár. A MI evolúcióval egyre fontosabb a szervezetek, kormányok és szabályozók szerepe annak biztosításában, hogy a gépek megtestesítsék közös pénzügyi, szociális és etikai értékeinket. Az emberiségnek tanítania kell digitális gyermekeit, hogy azt tegyék, amit mondunk, de nem feltétlenül úgy, ahogy mi tettük.”

-mondta Kiss Dániel.

Ambient élmény: élet a képernyőn túl

A legtöbb ember számára a 60-as évek óta magától értetődő, hogy a számítógép képességeihez, később az internethez egy képernyőn keresztül férünk hozzá. Idővel a képernyők összezsugorodtak, már a zsebünkben és a csuklónkon is elférnek. Közben a számítási és hálózati képességek is egyre erősebbek és kifinomultabbak lettek, mostanra pedig akár már képernyő közvetítése nélkül is hozzáférünk a felhőhöz: gondoljunk az időjárást reggelente hangosan előrejelző okosotthonra. A következő évtizedben az ambient számítástechnika bármikor és bárhol elérhetővé teszi a digitális élményt, ezzel belépünk a képernyőn túli élet korába, amellyel áramvonalasabb, súrlódásmentesebb élet válik valósággá. De hogy fog ez kinézni?

Rövidebb lesz az összecsiszolódás: az ambient technológiák lehetővé teszik, hogy az új eszközök megtanulásához és használatuk elsajátításához szükséges idő drasztikusan lerövidüljön és leegyszerűsödjön. Az ambient eszközök interfészei türelmesek és a felhasználók következő lépését próbálják előre jelezni. Képzeljünk el egy világot, ahol mindenkinek van egy kivételesen okos és figyelmes személyi asszisztense. Ezek az asszisztensek digitálisak, szenzorokkal és hangfelismerő rendszerekkel vannak felszerelve, analitikai és exponenciális intelligencia képességeket használnak, 7 napot és 24 órát dolgoznak, folyamatosan megfigyelik környezetünket. Az asszisztens ismeri az időbeosztásunkat, a preferenciánkat és a szándékainkat is. Proaktív és intuitív, nem csak szól, hogy ideje indulnunk a reptérre, de útközben lekapcsolja otthon a lámpát, letekeri a légkondit és aktíválja a riasztót, sőt be is csekkol helyettünk. Az olyan korai alkalmazási területek mellett, mint az AR/VR és okos szemüvegek, kutatók már dolgoznak az okos-kontaktlencsén vagy a testbe építhető chipeken, melyek kiterjesztik érzékelésünket – egy hétköznapi példával élve: ha a napba nézünk, látjuk majd, hány óránk van naplementéig…

„A jövőbe tekintő vállalatok már ma csiszolják szervezetük tökéletlenségeit, legyen az személyes interakció, berögzött folyamat, vagy akár az alkalmazottak technológia használata. Sok példa van erre, a légitársaságok az elmúlt 20 évben például teljesen átalakították az ügyfélélményt, és mindent újragondoltak a jegyértékesítéstől a poggyászkezelésen át az ültetésig. Nyilván sok változás jön még, az mindenki számára egyértelmű, hogy mennyivel egyszerűbb lett az út a jegytől az felszállópályáig. Az ambient élménnyel kapcsolatos ambícióinkhoz szükséges technológiák talán még nem elérhetőek, de már tisztán látszanak a horizonton. Érdemes elkezdeni tervezni a képernyőn túl!”

– tette hozzá Kiss Dániel.

Az IT szervezetek jövője

A technológiai innováció, amely később hatással lesz a vállalati informatikára is, először a művészet és a szabadidő területén jelenik meg: itt nagyobb a kockázatvállalási kedv. Ahogy a tartalomgyártás demokratizálódott, úgy fognak az IT szervezetek jelenlegi terhei is feloldódni. A jövő IT-ja egyre nagyobb számú csatlakoztatható építőelemet fog kínálni és egyre kevesebb házon belül építendő alkalmazást. Úgy is mondhatjuk, az IT csapat inkább karmester lesz, mintsem dalszerző. Az informatikai vezetés hatásköre együtt változik az informatikai csapat szerepével. Ahogy követhetetlenül szaporodnak az elérhető technológiák, a megfelelő eszközök kiválasztása válik sikertényezővé. Az informatikai vezető jövőbeli fókusza egyre inkább az információ lesz, mintsem a technológia, a vezérigazgató jobbkezeként segít majd eligazodni az újdonságok között, a legjobb következő lépés felé irányítva a szervezetet.

Ahhoz, hogy ez a változás megtörténjen, az IT csapatok kötelessége a felfedezés. Munkaidejük 5-10%-át a következő lehetséges lépések felfedezésére, míg további 15-20%-ot az legígéretesebb innovációk implementálására kell fordítaniuk. Hiszen ahogy Oren Harrari író és közgazdász fogalmazott:

„A villanykörte nem a gyertyák folyamatos fejlesztésének eredménye volt.”

Bár magasnak tűnhet az ár, a következő villanykörte feltalálásának jutalma exponenciális – ezzel együtt érdemes optimális egyensúlyt tartani a jelen és a jövő technológiája között – áll a Deloitte legújabb Tech Trends tanulmányában.

The post Küszöbön a kvantumtechnológia, exponenciális intelligencia és az ambient számítástechnika forradalma appeared first on Műszaki Magazin.