A superputenza di u futuru duverà ammaistrà quantum. Quì perchè
"U statu chì prima ottene a supremazia quantistica serà capace di prutege i so sicreti cù un livellu di sicurità più altu ch'è l'altri è avarà accessu illimitatu à i stati chì l'anu persu". Publicemu un estrattu di u libru "Geopolitica di l'infosfera" (Rubbettino) di Paolo Savona è Fabio Vanorio
A ricerca è u sviluppu di l'informatica quantistica hè in accelerazione. In 2022, IBM pensa à liberà Osprey , un processore 433-qubit. Per u 2023, a cumpagnia pensa à liberà u processore Condor di 1,121 qubit, induve IBM crede chì pò ottene a supremazia quantistica.
In u 2022, Microsoft hà previstu di furnisce cù Azure Quantum, un accessu quantum à u nuvulu attraversu una piattaforma chì furnisce l'imprese risorse quantum senza bisognu di infrastruttura è spese elevate. A ricerca è l'innuvazione in a scienza è a tecnulugia quantistica hè in crescita, cù l'investimenti glubale attuali chì si avvicinanu à $ 30 miliardi.
In generale, da u 2027, u mercatu globale di a tecnulugia quantistica ghjunghjerà à $ 42,4 miliardi da u 2027, l'informatica quantistica guidà u mercatu cù $ 16,1 miliardi à una crescita annuale composta di 39,4% (Vance 2022). L'America di u Nordu serà u più grande mercatu regiunale per e tecnulugia quantistica in generale. Cina hà da guidà u mercatu di tecnulugia quantistica di l'Asia-Pacificu cù $ 5,41 miliardi per u 2027 è un tassu di crescita annuale cumpostu di 38,5 per centu. A Germania hà da guidà u mercatu europeu di tecnulugia quantistica cù $ 3.6 billion da 2027, cù una crescita annuale composta di 33.1%.
In 2020, a Casa Bianca hà dettu chì duppià u finanziamentu per quantum non-difesa à $ 1.2 billion da 2022. Intantu à l'investimentu, u paisaghju di a minaccia hè ancu pronta per accelerà. U statu chì prima ottene a supremazia quantistica hà da pudè prutezzione di i so sicreti cù un livellu più altu di sicurità chì l'altri è avarà accessu illimitatu à i stati chì l'anu persu (Majot and Yampolskiy 2015). A capacità di mitigà e minacce quantum significa dunque una estensione cronologica di u putere statale è un vantaghju di influenza glubale per u primu à ottenella (Tibbetts 2019). In vista di l'impattu potenziale di l'informatica quantistica, i Stati Uniti, l'Unione Europea, a Cina, u Giappone è altri facenu investimenti significativi in l'informatica quantistica, è ancu in campi cunnessi di sensazione quantistica è cumunicazione.
Un prugressu considerableu hè statu fattu in u hardware, u software è l'algoritmi chì sustenenu l'urdinatori quantistici, è ancu in i campi induve l'informatica quantistica puderia esse applicata. L'informatica quantistica accelerà a capacità di decifrare l'infurmazione prutetta da e tecniche di criptografia di chjave publica attuale. Mentre l'applicazioni diverse di l'informatica quantistica seranu senza dubbitu critichi per a crescita ecunomica à longu andà è a cumpetitività glubale, in quantu à a cibersecurità, a capacità disruptiva di una violazione di a criptografia attuale di chjave publica seria una di e sfide più spaventose. L'attuale criptografia di chjave publica hè basatu annantu à u fattu chì un computer classicu pò facilmente multiplicà grandi numeri primi, ma ùn hè micca capaci di invertisce un tali calculu senza migghiara d'anni di trasfurmazioni.
In u 1994, Peter Shor teorizzò chì un grande computer quantisticu tollerante à u rumore (per quessa senza decoherenza) puderia truvà i fatturi primi di numeri interi in una frazzioni di u tempu chì piglia un computer convenzionale. Questu renderebbe istantaneamente parechji di i standard di criptografia cumuni obsoleti. Sta capacità hè, per avà, fora di a portata. U sviluppu di un computer quantisticu chì puderia cumprumette sistemi cum'è RSA 2048 hè stimatu à più di una dicada di distanza (Accademie Naziunali di Scienze, Ingegneria è Medicina 2019). Tuttavia, l'implicazioni di un tali avvenimentu, in ogni modu futuru, per a sicurità naziunale, e cumunicazioni civili è i dati almacenati restanu significativi. Parechji sistemi è prucessi, cum'è e firme digitali, cumunicazioni, u cummerciu elettronicu è l'identità digitale, s'appoghjanu à i meccanismi chì diventeranu vulnerabile se a criptografia asimmetrica diventa indistruttibile. Ogni industria è settore seranu affettati, chì ponenu enormi prublemi per i guverni chì pruteghjanu i sicreti statali è l'imprese rispunsevuli di prutezzione di i dati di i clienti è di l'utilizatori. Ci vole decennii per sviluppà a criptografia quantum-resistente è per passà à un novu protocolu di sicurità. Siccomu i tempi per u sviluppu di l'informatica quantistica è per a mitigazione di e minacce quantistiche sò ugualmente longi è incerti, hè imperativu chì prioritemu u sviluppu, a standardizazione è l'implementazione di a criptografia quantum-resistente in modu chì simu preparati per u mumentu in u tempu. induve u putenziale teoricu di l'informatica quantistica diventerà una realità. Quantum Computing ùn solu pone minacce à i sistemi criptografici di chjave publica, ma offre ancu opportunità chì ponu aiutà à riduce e minacce di cibersicurezza. Per esempiu, l'avanzati in l'apprendimentu automaticu ponu riduce drasticamente u prufilu di minaccia è migliurà a latenza in riduce a vulnerabilità. Inoltre, i migliuramenti in l'algoritmi di ricerca di l'operazioni ponu purtà à metudi più veloci di aghjurnamentu, rimediazione è verificazione chì à u turnu ponu riduce i finestri di attaccu.
A razza quantum hè periculosa, perchè micca tutti i casi d'usu cuntribuiscenu positivamente à risolve i grandi prublemi. Cum'è cù tutte e tecnulugia emergenti (Baccarella et al. 2020), l'informatica quantistica hà ancu u so latu scuru. In e mani sbagliate, u putere quantum puro pò causà prublemi grandi quant'è risolve. L'innuvazioni attuali è i cunsiglii impliciti per assicurà a sicurità di u statu nazione ponu esse riassunti cum'è seguita.
• Quantum anti-malware I ricercatori anu sviluppatu suluzioni chì utilizanu u framework open source Qiskit (https://qiskit.org/) com'è una basa per u sviluppu di prugrammi di computer quantum chì ponu esse allargati cù funzioni antivirus è di currispondenza di mudelli (Deshpande et al 2022). in quantu à implementà protokolli chì avvicinanu i classici utilizati in i sistemi militari. E rete di cumunicazione quantistica seranu sughjette à attacchi da i pirate, i pruduttori di virus è altri attori cattivi. L'attacchi seranu destinati à porte di logica quantistica, stati quantistici è algoritmi quantistici. Comparatu à u prucessu di l'infurmazione classica, ci sò più manere di attaccà l'informatica quantistica, perchè per via di a superposizione, i stati quantistici cuntenenu più cundizioni concomitanti (più gradi di libertà) cà i so contraparti classici. Si assume chì a correzione di l'errore quantum ùn hè micca abbastanza per detectà u malware quantum, postu chì hè stata cuncepita per trattà i picculi errori. Facchi et al. (Facchi et al. 2018) introduttu u cuncettu di quantum malware. Questu pò vene in a forma di una porta logica quantistica o cum'è un algoritmu quantum sanu cuncepitu è cuntrullatu da l'attaccanti. A funzione chjave di u malware quantum hè chì hè cumpostu da una lingua di macchina quantistica chì codifica porte è misure di logica quantistica. Un vettore d'attaccu impurtante per u malware quantum hè di sfruttà u protokollu probabilisticu per l'autentificazione di i missaghji quantum, a reta privata virtuale quantistica sicura, chì assume chì u mittente è u destinatariu ùn sò micca sottumessi à attacchi da terzu, almenu durante u mandatu è a misurazione di stati quantum. L'aspettu quantum di stu protokollu conserva l'intricatu in tutta a reta. Una soluzione per migliurà a robustezza di l'infurmazione quantistica almacenata hè a codificazione di ogni qubit di dati in un codice quantum di rilevazione di errore. Questu permette l'applicazione di a tolleranza quantistica di difetti è permette à i difensori di verificà se i dati sò stati cambiati, attraversu l'usu di a rilevazione di l'errore quantum.
• Quantum detection of botnets Scientists from the German Federal Minister of Economic Affairs and Energy funded the work of a classic quantum deep learning hybrid model for botnet detection (Herr et al. 2021). L'intelligenza artificiale quantistica è l'apprendimentu quantum machine sò cumpunenti critichi di l'apprendimentu profondu quantum hibridu per furnisce a cibersigurtà per a rilevazione di botnet. I risultati di a ricerca anu revelatu chì u mudellu quantum deep learning hà ottinutu risultati più veloce ch'è u mudellu classicu: a precisione hà righjuntu 94,7% (n = 100) è 93,9% (n = 1,000). U puntu di l'usu di un computer quantisticu in u generatore hè chì hà u scopu di campionà l'urdinatori quantistici in modu più efficau da e distribuzioni classiche, caricate è trasfurmendu una grande quantità di dati d'alta dimensione.
• Scambii di chjave Quantum Attualmente, u protokollu quantum più robustu è diffusatu hè Quantum Key Distribution (QKD), chì usa i cuncetti di u principiu di incertezza di Heisenberg è u teorema di no-cloning per permette à dui partiti di cumunicà in modu sicuru in un canale insecure. I chjavi quantichi sò codificati pocu à pocu nantu à i fotoni individuali è trasmessi cum'è un flussu di fotoni attraversu un canali quantum, cum'è a fibra ottica o u spaziu liberu. Un attaccu chì prova à intercepte u flussu di fotoni in u ligame quantum ùn serà micca successu postu chì qualsiasi disrupzione o mudificazione di i fotoni altera u statu codificatu di u fotoni, causendu un errore detectable. Utilizendu l'entanglement è a superposizione quantistica, l'emittente è u receptore ponu creà un sistema per detectà l'eavesdropping in u canali quantum. Basatu nantu à u livellu di errore causatu da l'intercepzione, i dui partiti ponu stabilisce se a chjave hè stata cumprumessa. In questu casu, u mittente è u receptore ponu rompe a cumunicazione. L'unicu ostaculu maiò di QKD hè chì a trasmissione di fotoni hè limitata à circa 60 chilometri, cusì deve esse creata una reta di nodi di fiducia per permette à e chjave per esse sparte à longu distanzi è cù parechji utilizatori. A più grande reta QKD hè attualmente implementata in Cina, cù una estensione di 4600 km è un ligame trà e cità di Shanghai, Hefei, Jinan è Pechino è un ligame satellitare di 2600 km trà dui osservatori spaziali (Vance 2022).
• Quantum Firewalls Un firewall virtuale quantisticu hè statu sviluppatu utilizendu i cumpunenti quViCE (Quantum Virtual Computing Environment) è quC (Quantum Converter) per furnisce risorse quantum per architettu un firewall software è cunvertisce bits à quBits è quBits à bits (Vance 2022) . U prublema principali chì un Quantum Firewall prova di risolve u trafficu di a rete virtuale (Amellal et al. 2015). In parechje rete virtuale, quandu parechji machini virtuali sò cunnessi, a congestione in u trafficu di a rete crea ritardi significativi in a prestazione di l'operazioni. U firewall virtuale quantum permette à 223 di gestisce a sicurità di a rete di l'infrastruttura virtuale basata nantu à e macchine virtuali, definendu e regule di trafficu di a rete è rinfurzendu a sicurità di l'ambiente di l'informatica virtuale quantum. U firewall usa una tecnica di regula di l'arburu, chì filtra i pacchetti in una manera di l'arburu basatu nantu à i so attributi, cum'è l'indirizzu IP è i protokolli. U benefiziu purtatu da u firewall virtuale quantum hè chì vi permette di cuntrullà l'usu di larghezza di banda di ogni macchina virtuale in a vostra infrastruttura, evitendu l'usu eccessivu è a negazione di serviziu à l'applicazioni critiche per l'incongruenza quantistica o l'emissione di rumore quantum. A suluzione introduces quantum pseudo-telepathy cum'è una pruprietà di certi ghjochi chì permette di vincere strategie solu à i ghjucatori capaci di utilizà l'infurmazione quantum (Brassard et al. 2015).
I tecnulugii emergenti sviluppati per l'usu cummerciale sò sempre più pruposti per a difesa chì creanu sfide regulatori supplementari. A prutezzione di l'interessi di i stati nazione dipende da una bona governanza di u sviluppu per prevene chì e vulnerabilità imprevisu sò sfruttate.
Malgradu i recenti cunsiglii di l'esperti di a difesa è di i circadori, i stati nazioni sò affruntati cù a prospettiva di armonizà l'informatica quantistica è di limità l'esportazione di aspetti chjave di a tecnulugia. A ricerca per prupone novi regule regulatori pò aiutà à guvernà megliu e sfide inerenti à l'applicazioni di l'informatica quantistica, è à cuntrullà in modu efficace e minacce potenziali di e novi tecnulugii, sempre chì questu ùn hè micca risultatu in un sufocu di l'innuvazione è l'investimentu di ricerca.
Questa hè una traduzzione automatica da a lingua italiana di un post publicatu in StartMag à l’URL https://www.startmag.it/innovazione/la-superpotenza-del-futuro-dovra-dominare-la-quantistica-ecco-perche/ u Sun, 04 Jun 2023 05:47:18 +0000.