Cos'è l'informatica quantistica e cosa devono sapere le aziende su questa tecnologia
L’informatica quantistica utilizza la meccanica quantistica per risolvere problemi complessi che i computer classici non possono risolvere. Con i qubit, consente la sovrapposizione e l’entanglement, aprendo una capacità di risoluzione più rapida. Le aziende devono prepararsi per i progressi in settori quali la sanità, la finanza e la sicurezza informatica, affrontando al tempo stesso i rischi associati alle minacce quantistiche.
Indice
Che cos'è l'informatica quantistica?
L'informatica quantistica rappresenta la nuova era della tecnologia digitale e sfrutta la potenza della meccanica quantistica per risolvere problemi che in precedenza erano fuori dalla portata dei computer tradizionali. Invece di elaborare le informazioni come 0 o 1 (come nel caso dell'informatica classica), i computer quantistici permettono ai bit di esistere simultaneamente come 0 e 1.
Come spiega il National Institute of Standards and Technology (NIST), la quantistica “si occupa della natura granulare e confusa dell'universo e del comportamento fisico delle sue particelle più piccole”. Applicati all'informatica, tuttavia, i principi quantistici guidano i calcoli coordinati, il che significa che i problemi complessi possono essere risolti con straordinaria efficienza.
Come funziona l'informatica quantistica
L'informatica quantistica sostituisce le classiche unità di dati (note come bit) con bit quantistici, comunemente chiamati qubit. Un concetto noto come superposizione permette a questi qubit di rappresentare contemporaneamente 0 e 1. Questo non era possibile con i bit classici. Nel frattempo, l'entanglement quantistico permette ai qubit di diventare interconnessi, al punto da influenzarsi a vicenda indipendentemente dalla distanza che li separa.
Con l'informatica quantistica, le operazioni note come porte quantistiche possono manipolare i qubit. Queste somigliano molto alle porte logiche di un tempo, che eseguivano funzioni logiche per elaborare dati binari. Le odierne porte quantistiche eseguono operazioni attingendo a concetti come l'entanglement e la superposizione. Sequenze di porte quantistiche formano circuiti quantistici, che forniscono un quadro prezioso per l'implementazione di algoritmi quantistici come l'algoritmo di Shor (utilizzato per la fattorizzazione di grandi numeri).
Quando si prevede che i computer quantistici saranno disponibili
Il campo dell'informatica quantistica sta avanzando rapidamente e, anche se tecnicamente non è ancora arrivata l'“apocalisse quantistica”, molte organizzazioni si stanno preparando per il momento in cui i computer quantistici (che sono molto più potenti dei supercomputer classici) entreranno in scena. Questa traiettoria può essere difficile da prevedere perché molte sfide ostacolano l'adozione di soluzioni quantistiche su scala.
Detto questo, i progressi sono stati sicuramente compiuti e le aziende sono desiderose di sostenere questa transizione. I risultati di McKinsey & Company indicano che molte aziende importanti hanno in programma di investire milioni o addirittura decine di milioni nell'informatica quantistica, e sono accompagnate da finanziamenti pubblici sempre più consistenti. Nel frattempo, si prevede che i pool di talenti aumenteranno drasticamente, con un numero sempre maggiore di professionisti che si troveranno a proprio agio nella gestione di algoritmi di alto livello.
Le previsioni variano, ma la maggior parte dei ricercatori concorda sul fatto che l'informatica quantistica minaccerà almeno alcune strategie di crittografia classiche entro i prossimi dieci anni, e molti esperti affermano che i computer quantistici potrebbero decifrare gli attuali algoritmi di crittografia già nel 2030. Ciò significa anche che entro il prossimo decennio dovrebbero essere disponibili interessanti possibilità quantistiche.
IBM ha creato un piano decennale che riflette, come spiega Forbes, lo “sviluppo di metodi e architetture necessari per l'eventuale scalabilità a correzione di errore delle macchine quantistiche”. Nel frattempo, il NIST ha annunciato quattro algoritmi crittografici resistenti ai quanti, come parte di un progetto di standardizzazione della crittografia post-quantistica. Anche Microsoft è coinvolta nella corsa ai quanti, avendo recentemente fatto notizia con lo sviluppo di un potente algoritmo di correzione degli errori.
Impatto dell'informatica quantistica sulle aziende
Quando l'informatica quantistica entrerà inevitabilmente in scena, potrebbe potenzialmente apportare miglioramenti significativi nella gestione della catena di approvvigionamento, nella modellazione finanziaria e persino nell'addestramento delle reti neurali.
In tutti i settori, le aziende utilizzeranno le soluzioni quantistiche per aumentare l'efficienza e l'allocazione delle risorse, promuovendo al contempo l'innovazione. Molti prevedono di sfruttare progressi come i qubit basati sugli elettroni, che potrebbero migliorare la scalabilità. Alcuni esperti ritengono che l'ottimizzazione quantistica possa aiutare le aziende a sfruttare i vantaggi selezionati dell'informatica quantistica.
Potenziali applicazioni per le aziende
Molti ricercatori e dirigenti aziendali lungimiranti stanno iniziando a esplorare le applicazioni specifiche del settore dell'informatica quantistica. Queste sono spesso considerate nel contesto dell'intelligenza artificiale, dell'apprendimento automatico e delle reti neurali profonde, che, per quanto interessanti, richiedono una maggiore potenza di calcolo.
I sostenitori ritengono che l'era quantistica ci aiuterà finalmente a realizzare il pieno potenziale dell'apprendimento automatico. Dalle startup alle grandi aziende, fino alle agenzie governative e alle organizzazioni non profit, molte organizzazioni saranno desiderose di partecipare a questa rivoluzione quantistica.
- Sanità: La scoperta di farmaci potrebbe rivelarsi una delle applicazioni più trasformative tra quelle previste per la quantistica. La modellazione molecolare orientata ai quanti può aiutare i ricercatori a comprendere le potenziali interazioni tra i farmaci, aiutando anche a prevedere se i farmaci si dimostreranno efficaci o se potrebbero causare effetti collaterali negativi. Inoltre, l'informatica quantistica può accelerare l'elaborazione dei dati genetici, che altrimenti richiederebbe molto tempo, migliorando così il sequenziamento del genoma e, con esso, le cure personalizzate.
- Finanza: Oltre a migliorare gli algoritmi, l'informatica quantistica può promuovere portafogli ottimizzati attraverso la valutazione efficiente di numerosi vincoli e variabili. Ciò potrebbe rivelarsi prezioso anche dal punto di vista della gestione del rischio. Quando si prezzano i derivati intricati sono necessari modelli complicati, ma l'informatica quantistica può aiutare i professionisti della finanza ad accelerare il passo.
- Cybersicurezza: Sebbene il quantum sia stato ampiamente considerato come un rischio per la cybersecurity, potrebbe anche portare a miglioramenti significativi della sicurezza e farci entrare in un'era più proattiva di garanzia delle informazioni. Questo cambiamento, ad esempio, promuoverà la distribuzione quantistica delle chiavi (QKD), che renderà rilevabili le intercettazioni e creerà canali di comunicazione sicuri.
Cosa devono sapere e conoscere le aziende
L'informatica quantistica ha molto da offrire, ma il quadro non è del tutto roseo. I rischi abbondano e, purtroppo, i computer quantistici di domani romperanno facilmente gli algoritmi crittografici (compresi RSA ed ECC) su cui abbiamo fatto affidamento per tanto tempo.
Gli algoritmi resistenti ai quanti potrebbero colmare il divario e consentire alle organizzazioni di affrontare i problemi di cybersecurity in evoluzione, iniziando al contempo a esplorare le straordinarie possibilità che accompagnano l'integrazione dei quanti nelle operazioni aziendali.
Preoccupazioni e preparativi per la sicurezza
Se vogliamo scoprire un vantaggio quantistico, dobbiamo affrontare attivamente gli aspetti negativi di questa tecnologia. Ciò non significa aspettare che la quantistica si diffonda su larga scala. I rischi sono evidenti fin da ora e più i leader aspettano a prendere sul serio l'informatica quantistica, più le loro organizzazioni soffriranno in futuro.
Gli schemi Harvest now, decrypt later (HNDL) conferiscono un nuovo senso di urgenza a questo processo, poiché gli attori delle minacce più lungimiranti potrebbero già intercettare e raccogliere dati, che intendono conservare fino a quando l'informatica quantistica non consentirà loro di decifrarli. Ciò significa che le organizzazioni devono iniziare a prepararsi a questa tecnologia fin da ora.
La strategia Q.U.A.N.T. di Sectigo
I leader aziendali devono iniziare a prendere provvedimenti per prepararsi all'imminente passaggio alla tecnologia quantistica. Tuttavia, molti potrebbero procrastinare, semplicemente perché il pensiero di passare a un nuovo approccio crittografico sembra intimidatorio.
Fortunatamente, non è necessario procedere da soli. La strategia Q.U.A.N.T. di Sectigo fornisce un quadro affidabile per affrontare le sfide dell'era quantistica.
- Inventario dell'esposizione quantistica. Conoscete la vostra impronta crittografica. Strumenti di scoperta completi vi garantiranno una conoscenza completa.
- Scoprire i rischi. Le vulnerabilità esistono e in questa fase verranno rivelate. La valutazione dei rischi garantisce l'identificazione e l'attribuzione di priorità ai problemi principali, per una strategia più precisa e mirata.
- Valutare e strategizzare. Sfruttate al massimo gli algoritmi resistenti ai quanti sfruttando la vasta esperienza di Sectigo in materia di infrastruttura a chiave pubblica (PKI).
- Navigare nell'implementazione. Una transizione senza intoppi è essenziale. Le soluzioni automatizzate semplificano il passaggio alla PKC, consentendo una curva di apprendimento più gestibile.
- Tracciare e gestire. L'evoluzione degli standard è prevedibile, ma le soluzioni di agilità crittografica aiuteranno le organizzazioni aziendali ad essere all'altezza della situazione. I processi in corso dovrebbero aiutare le strategie di sicurezza quantistica a rimanere efficaci nel tempo.
Andare avanti
Il cambiamento è in arrivo e, mentre il ritmo della trasformazione digitale può già sembrare fulmineo, l'apocalisse quantistica arriverà in breve tempo. Le strategie attuate oggi potrebbero fare la differenza in futuro.
Mentre intraprendete il cammino verso il raggiungimento della prontezza quantistica, rivolgetevi alle soluzioni quantistiche di Sectigo per ottenere intuizioni e supporto. Iniziate il vostro viaggio nella crittografia post-quantistica; contattate i nostri esperti e approfittate della nostra consulenza gratuita.