S tím, jak se komerční dostupnost kvantových počítačů přibližuje realitě, výzkumníci a prodejci investují do úsilí o vytvoření kvantově zabezpečených sítí.
Kvantové sítě používají propletené fotony nebo jiné částice k zajištění bezpečné komunikace, ale samy o sobě se nepoužívají pro obecnou komunikaci. Kvantové sítě jsou drahé a pomalé. A přestože nikdo nemůže naslouchat zprávám, aniž by prolomil zapletení fotonů, hackeři se stále mohou pokusit zaútočit na systémy dříve, než se zprávy dostanou do kvantové sítě nebo poté, co ji opustí.
Namísto toho se dnes kvantové sítě ve velké míře používají pro distribuci kvantových klíčů (QKD), která využívá kvantovou mechaniku k zabezpečení přenosu symetrických šifrovacích klíčů. Podle červnové zprávy kvantové průmyslové analytické firmy IQT research se celosvětový trh s kvantovými sítěmi v roce 2027 přiblíží hodnotě 1,5 miliardy USD a do roku 2031 vzroste na více než 8 miliard USD a QKD bude hlavním tahounem příjmů, následovaný nárůstem sítí. které využívají vznikající kvantové opakovače k propojení kvantových počítačů a sítí kvantových senzorů.
Chcete dostávat do mailu týdenní přehled článků z CIO Business Worldu? Objednejte si náš mailový servis a žádná důležitá informace vám neuteče. Objednat si lze také newsletter To hlavní, páteční souhrn nejdůležitějších článků ze všech našich serverů. Newslettery si můžete objednat na této stránce.
„Kvantové informace předávané mezi síťovými uzly jsou ze své podstaty bezpečné, protože data jsou obsažena v propletených fotonech, které nejsou prolomitelné známými metodami dešifrování,“ říká Brian Hopkins, viceprezident pro nově vznikající technologické portfolio ve společnosti Forrester.
Velkým prodejním bodem je zabezpečení komunikace proti škodlivým aktérům, kteří by mohli odposlouchávat šifrované zprávy, aby je mohli dešifrovat později, až budou mít kvantové počítače schopné prolomit dnešní šifrování. Probíhají snahy o vytvoření nových šifrovacích algoritmů, které budou kvantově odolné, ale stále se lámou.
Mít kvantově bezpečnou síť by tedy bylo alternativou pro zabezpečení komunikace do budoucna.
„Rizika, která QKD řeší, se mohou zdát vzdálená, ale vzhledem k možnosti sběrových útoků je důležité, aby organizace již nyní začaly plánovat dopad, jaký bude mít pokrok v kvantové technologii,“ říká Piers Clinton-Tarestad, partner pro technologická rizika ve společnosti Ernst & Young (EY).
Některé společnosti již experimentují s využitím kvantových sítí pro QKD s cílem zajistit komunikaci do budoucna, a EY je jednou z nich. Firma poskytující profesionální služby používá QKD k zabezpečení komunikace mezi dvěma kancelářemi v Londýně. EY je prvním zákazníkem v tříleté zkušební verzi kvantově zabezpečené sítě metra, kterou loni v dubnu spustily British Telecom a Toshiba a která propojuje více fyzických míst standardními optickými spoji pomocí QKD.
Motivace pro EY k instalaci QKD byla dvojí, říká Clinton-Tarestad. „Nejprve chtěla společnost otestovat životaschopnost zabezpečení citlivého telefonního a video provozu, jako je ten, který souvisí s její obchodní komunikací o fúzích a akvizicích,“ říká. „Za druhé, s rostoucím zájmem společností z finančního sektoru o zabezpečení QKD se EY rozhodla, že se musí o této technologii dozvědět více, aby ji mohla považovat za součást širšího poradenství, které nabízí v oblasti kvantových technologií a obchodní transformace.“
Ve skutečnosti se řada společností poskytujících finanční služby již obrátila na EY se žádostí o radu, říká Clinton-Tarestad.
Nejtěžší částí pro společnosti je pochopit obchodní hodnotu QKD, říká. „To vyžaduje, aby organizace nejprve identifikovaly nejcitlivější data, která by mohly chtít zabezpečit, což je náročný podnik, pokud jste to nikdy předtím nedělali, ale jedná se o základní součást mnoha bezpečnostních přístupů."
Video ke kávě
Máte čas na rychlé a informativní video?
Zatím to provádělo jen málo organizací, říká Clinton-Tarestad. „Musíte rozumět svým datům a jejich rizikům a životnosti. Po dokončení je možné zjistit, kde má obchodní případ smysl.“
Evropa je jedním z globálních lídrů, pokud jde o zavádění kvantových sítí. Druhým je Čína, která v roce 2021 zřídila největší kvantovou síť na světě. Síť kombinuje 700 optických vláken se dvěma spojeními země-satelit a je schopna dosáhnout QKD na vzdálenost 4 600 kilometrů, tedy asi 2 860 mil.
Letos ale dvě různé společnosti plánují nasazení komerčních kvantových sítí ve Spojených státech.
Komerční kvantové sítě přicházejí do USA
Ačkoli Spojené státy mají testovací zařízení pro kvantové sítě – z nichž nejdelší je síť v Chicagu o délce 124 mil – za Evropou a Čínou zaostávají.
USA do kvantových technologií příliš neinvestovaly ve chvíli, kdy Austrálie, Velká Británie a Čína před deseti lety své financování rychle navýšily, říká Aaron Miller, zakladatel společnosti Quantum Opus, která vyrábí hardware používaný v kvantových sítích a dalších kvantových aplikacích.
„Naši první zákazníci nebyli v USA,“ řekl Miller portálu Network World. „Několik let byla naším největším jednotlivým zákazníkem Čína.“
Ale časy se změnily a americké investice do kvantové technologie rostou, říká Miller.
„Jsem nadšený, když vidím věci jako Oddělení energetických center excelence v kvantových technologiích, které se rozjely a nyní financují více než půl miliardy dolarů, které pomohou vzdělávání a výzkumníkům,“ říká. „A pomůže to malým společnostem, které rostou, aby skutečně měly trh pro dodávky součástí infrastruktury.“
Letos plánují nasazení prvních komerčních kvantových sítí dvě společnosti se sídlem v USA: EPB Quantum Network v Chattanooga, Tennessee, a GothamQ v New Yorku.
EPB Quantum Network je již funkční a zákazníkům by měla být dostupná letos v létě.
Optický kabel, kterým propletené fotony projdou, poskytuje EPB, společnost zabývající se distribucí elektrické energie a telekomunikacemi vlastněná městem Chattanooga.
Qubitekk, společnost specializující se na hardware a software pro kvantové sítě, poskytuje systém kvantových sítí a Quantum Opus poskytuje supravodivé nanodrátové jednofotonové detektory, které jsou základní součástí kvantové sítě.
Chattanooga není známá jako ohnisko aktivit v oblasti kybernetické bezpečnosti, ale nachází se v blízkosti Národní laboratoře Oak Ridge, která od roku 2016 spolupracuje se společnostmi EPB a Qubitekk na využití kvantové technologie ke zlepšení kybernetické bezpečnosti.
Kvantová bezpečnost/komunikace, kvantové snímání a kvantové výpočty jsou tři typy zákazníků, kterým síť plánuje sloužit, říká Duncan Earl, prezident a technický ředitel společnosti Qubitekk.
Ale kybernetická bezpečnost je nejnaléhavějším důvodem, proč by se společnosti měly zajímat o kvantové sítě, a EPB Quantum Network lze použít pro distribuci kvantových klíčů, říká Earl.
Poté, co jsou klíče bezpečně vyměněny přes kvantovou síť, uživatelé posílají skutečné šifrované zprávy přes své tradiční sítě. Fungovalo by to tak, že by si například banka nainstalovala zařízení do své podnikové sítě. Zařízení by se pak připojilo k EPB Quantum Network, aby poskytlo další vrstvu zabezpečení pro komunikaci.
Sítě mohou také používat společnosti zabývající se kvantovou technologií, říká Earl. „Lidé vyvíjející kvantové paměti, kvantové počítače, kvantový software nebo jiné kvantové technologie mohou budovat a ověřovat výkon svých technologií v reálném síťovém prostředí, aniž by museli vynakládat náklady a čas na budování vlastní sítě,“ říká.
EPB Quantum Network bude k dispozici každému, kdo pro ni má legitimní využití, říká Jim Ingraham, viceprezident pro strategický výzkum EPB.
„Máme zde v Chattanooze komunitu rizikového kapitálu, která se velmi nadchla pro to, co zde děláme,“ říká Ingraham.
Druhá kvantová síť, GothamQ, je nasazována společností Qunnect pro kvantově zabezpečenou síťovou technologii, která rozšiřuje již existující testovací platformu kvantových sítí s cílem propojit Brooklyn Navy Yard s New York University na Manhattanu.
Síť by měla být dokončena někdy v roce 2023 a podle společností by měla sloužit zákazníkům v oblasti finančních služeb, kritické infrastruktury a telekomunikací v metropolitní oblasti New Yorku.
„Připojujeme naše testovací prostředí k univerzitě v New Yorku s cílem předvést protokoly a technologie, které nakonec využije široká škála zákazníků a partnerů ve čtvrti Manhattan a v celém New Yorku,“ řekl Mehdi Namazi, CSO společnosti Qunnect, ve svém prohlášení.
Komerční kvantové sítě by mohly čelit těžké bitvě
EPB a Qunnect se ve snaze najít zákazníky pro své kvantové sítě mohou vydat na obtížnou cestu.
Ve skutečnosti první americká společnost, která se o to samé pokusila v roce 2018, Quantum Xchange, skončila zrušením svých plánů na kvantové sítě kvůli nedostatku obchodního zájmu.
Quantum Xchange plánovalo vést tmavé vlákno přes východní koridor, z Washingtonu, DC až do metra v New Yorku a pak do Bostonu, ale ukázalo se, že tento plán je příliš brzy na uvedení na trh, říká April Burghardtová, vedoucí marketingu a komunikace Quantum Xchange.
„Prostě nebyl žádný kupec,“ říká Burghardtová. „Navíc je technologie QKD velmi drahá – jak hardware, tak vlákno – a má další komerční omezení, která je třeba vyřešit.“
Nyní Quantum Xchange prodává Phio TX, softwarový produkt, který může pracovat buď s QKD nebo se staršími šifrovacími systémy, vysvětluje Burghardtová.
„Naší strategií v roce 2023 je dosáhnout pokroku s kupujícími infrastruktury – těmi, kteří jsou zodpovědní za nasazení technologií SD-WAN a desktopových VPN,“ říká Burghardtová.
Kvantový ekosystém není v bodě, kde by společnosti mohly kvantové sítě užitečně využívat, říká Chirag Dekate, viceprezident společnosti Gartner.
„Jsme v raných fázích budování základních infrastruktur a ověřování základních konceptů,“ říká Dekate. „Přechod z dnešního stavu k budování rozsáhlých kvantových sítí od nás bude vyžadovat vyřešení několika extrémně složitých problémů – některé jsou známé, většina z nich je neznámých.“
Jinými slovy, kvantové sítě jsou z velké části stále technologií, která hledá obchodní využití.
„Většina činností v oblasti kvantových sítí se dnes týká výzkumu a vývoje, nikoli nutně výroby,“ říká Dekate.
Historie klasických sítí však ukazuje, že síťová infrastruktura katalyzuje zrod a růst nových průmyslových odvětví, dodává. „Základní práce a infrastruktura, kterou kvantová síť v Chattanooga umožňuje, je klíčovou jiskrou pro přilákání průmyslových odvětví budoucnosti do regionu.“
Kvantové sítě založené na zapletení mohou a budou poskytovat odlišnosti v oblasti bezpečnosti – a mohou otevřít potenciál pro nové druhy komunikace v budoucnu, říká Dekate.
„Když se ohlédneme před více než půl stoletím, kdy byly poprvé vynalezeny základní klasické sítě, nikdo nemohl předvídat, jak se bude vyvíjet dnešní internet,“ říká. „Kvantové sítě jsou podobné v tom smyslu, že jsme v raných fázích budování základních infrastruktur a ověřování základních konceptů.“
CIO Business World si můžete objednat i jako klasický časopis (v tištěné i v digitální podobně) Věnujeme se nejnovějším technologiím a efektivnímu řízení podnikové informatiky. Přinášíme nové ekonomické trendy a analýzy a zejména praktické informace z oblasti podnikového IT se zaměřením na obchodní a podnikatelské přínosy informačních technologií. Nabízíme možná řešení problémů spojených s podnikovým IT v období omezených rozpočtů. Naší cílovou skupinou je vyšší management ze všech odvětví ekonomiky.
PŘEDPLATNÉ
ČLÁNKY DO MAILU