Финтех на пороге квантового будущего: на что способны суперкомпьютеры и как они изменят нашу жизнь

Квантовые технологии – одно из самых сложных и перспективных направлений в современной науке и ИТ. По мнению ученых, мы находимся на пороге Второй квантовой революции – возможности самим изменять состояние частиц и при помощи этого передавать информацию. Это стало основой для создания квантовых компьютеров.

В ближайшем будущем квантовые технологии могут обеспечить прорыв в разных сферах — от финансов до медицины — и изменить мировую экономику. Это составная индустрия, которая включает в себя несколько сфер: квантовые вычисления, квантовые коммуникации и квантовые сенсоры.

В перспективе квантовые компьютеры (КК) способны решать сложнейшие вычислительные задачи, которые обычные компьютеры будут решать медленно – десятки лет.

Моделировать различные природные и технические процессы

Обрабатывать очень большие данные

Проектировать сверхлегкие, сверхпрочные материалы и сверхпроводники, работающие при комнатной температуре

Быстро раскладывать сложные числа на простые множители, что позволит взламывать многие современные криптографические шифры.

Квантовые компьютеры – это новые скорости коммуникаций, высокий уровень защиты данных, близкий к максимальному, более миниатюрная и производительная электроника. Использование квантовых компьютеров позволит моделировать различные сценарии, например, воздействия на организм человека новых лекарственных препаратов на молекулярном уровне.

Правительства разных стран и крупные ИТ-игроки серьезно готовятся к грядущим преобразованиям и постоянно увеличивают инвестиции в разработку таких технологий: объем вложений в 2020 и 2021 годах был почти в два раза больше, чем за предыдущее десятилетие.

Больше всего патентов в этой области зарегистрировано в США и Китае. В июле 2023 года стало известно, что новый квантовый компьютер (КК) Google смог мгновенно — за 6,7 секунды — справиться с вычислительной задачей, на решение которой на данный момент самому мощному компьютеру Frontier потребовалось бы почти полвека. Коммерческое применение таким устройствам могут найти уже в течение следующих пяти лет, считают в IBM.

Россия тоже участвует в мировой «гонке» и имеет все шансы выйти на уровень лидеров в этой сфере. Во многом этому способствует синергия государства, бизнеса и науки. Правительство, госкорпорации и крупные компании — от энергетических до финансовых — активно подключаются к освоению и прикладному применению технологии совместно с учеными. Например, компании создают совместные предприятия с ведущими российскими вузами, в рамках которых будут заниматься разработкой оптимизационных решений в области математики и искусственного интеллекта.

На развитие квантовых технологий в России планируют выделить более 51 млрд рублей, включая внебюджетное финансирование в размере 8,7 млрд руб. Сегодня в стране реализуется сразу несколько национальных «дорожных карт», а консорциум «Национальная квантовая лаборатория» работает над созданием инфраструктуры и КК. В результате в 2023 году был представлен 16-кубитный российский суперкомпьютер на ионах, а в 2024 году может появиться 100-кубитное устройство.

Перспективы в финтехе

Почему эти достижения важны для финансовой отрасли? Серьезный перелом на рынке мы наблюдали, когда на фоне пандемии ускорилась цифровизация процессов. Следующей вехой может стать доказанное квантовое превосходство и дальнейшее широкое распространение технологии. Финансовые организации одними из первых начали изучать и тестировать ее применение, а сегодня активно инвестируют в стартапы и сотрудничают с компаниями, которые занимаются разработками в этой сфере.

Во многих финансовых задачах, таких как кредитный скоринг и банковские транзакции, уже успешно применяются сверхточные и быстрые расчеты, например, с помощью графовой аналитики и ИИ. Внедрение квантовых решений не станет здесь революционным и не принесет ощутимой эффективности — время выполнения таких операций сократится лишь на миллисекунды.

Однако многие эксперты сходятся во мнении, что дальнейшее развитие финтеха будет неразрывно связано с квантовыми технологиями. Одна из наиболее перспективных сфер для применения — решение задач оптимизации. Среди них, например, оптимизация портфеля ценных бумаг, логистических процессов, планирование, имитационное моделирование и т.д.

Другое актуальное направление — обработка огромных объемов неструктурированной информации, так называемых «озер данных». Сегодня информационные потоки, особенно в финансовой отрасли, стремительно увеличиваются и становятся глобальными. Обрабатывать такие объемы информации можно только с помощью самых современных суперкомпьютеров, которые доступны только крупнейшим корпорациям. А квантовые алгоритмы позволят сократить сроки анализа этих сведений на обычных компьютерах до считанных минут.

Вопросы безопасности

Несмотря на возможности, которые открываются перед человечеством с появлением квантовых устройств, существуют и определенные риски. Квантовый компьютер называют серьезной угрозой, которая может сделать современные методы криптографии уязвимыми и открыть дорогу беспрецедентным киберпреступлениям.

Аналитики ожидают, что финансовый и государственный секторы могут столкнуться с подобными атаками уже в ближайшие годы. В Банке международных расчетов допускают, что появление функционирующих квантовых устройств в широком доступе в ближайшие 10-15 лет может поставить под сомнение безопасность банковских данных во всем мире. Кроме того, злоумышленники уже сегодня могут сохранять данные, чтобы расшифровать их в будущем при первой возможности.

Эти опасения стимулируют появление новых продвинутых решений для защиты значимой для бизнеса и общества информации. На смену традиционной криптографии приходят новые методы — квантовые коммуникации и постквантовое шифрование, которые построены на усовершенствованных математических механизмах. Первый способ применяется для шифрования в высоконагруженных каналах передачи данных, например, между дата-центрами, второй — для защиты пользовательских операций, например, платежных.

Вопрос безопасности поднимается и на государственном уровне. Ответом на угрозу может стать формирование качественной базы и создание условий для последовательного внедрения инноваций и перехода на соответствующие методы защиты.

На пути к прорыву

Последние годы квантовые технологии переживают этап стремительного роста. Однако реальность такова, что говорить о достижении квантового превосходства пока рано. Современные мировые решения, основанные на технологиях такого рода, только на пути к прорыву: большинство разработок еще не покидали лаборатории, а коммерческие проекты пока что представляют собой «демоверсию» устройства.

Для ускорения создания российского квантового компьютера, помимо преодоления технологических ограничений, сегодня необходимо сформировать программную базу, решить кадровый вопрос и развивать международное сотрудничество в этой сфере, в частности с азиатскими странами.

Источник: vk.com

Комментарии: