Hoppa till huvudinnehåll

Kvantdatorn hotar våra hemligheter

Fingrar på tangentbord.
Fingrar på tangentbord. Bild: User:Colin tangentbord,hackare

Framtidens kvantdatorer kommer att göra alla våra nuvarande krypteringsmetoder värdelösa och till exempel bankernas, sjukvårdens och militärens hemliga dokument blir totalt skyddslösa.

Så varnar en ledande fysiker beträffande dessa nästa generations superdatorer som just nu ligger i startgroparna, och som kan komma att bli en gåva från himlen till världens hackare.

Och kvantdatorer, vad är de? Det har talats om dem sedan det tidiga åttiotalet, men att bygga en sådan har hittills varit en övermäktig utmaning.

Men vi verkar sakta men säkert komma till skott nu. Det finns redan fungerande prototyper till kvantdatorer, och till exempel IBM hävdar att de inom kort kommer att ha en tvättäkta kommersiell kvantdator färdig för försäljning.

D-Wave: sant eller strunt?

Och faktiskt så finns det till och med ett kanadensiskt företag, D-Wave, som redan tillverkar och saluför sådana. Eller åtminstone någonting som enligt dem är kvantdatorer.

Nasa och Google, bland andra, köpte 2013 en av D-Waves maskiner för femton miljoner dollar, en D-Wave 2, men skeptikerna är inte helt övertygade om att D-Waves maskin utnyttjar genuina kvantmekaniska fenomen för att utföra sina beräkningar.

D-Wave avslöjar så klart inga detaljer om sin maskin, affärshemligheter ni vet, men Google pekade på det faktum att D-Waves maskin de facto klarade av att lösa vissa speciella problem 35 000 gånger snabbare än konventionella datorer.

Och den här sortens kapacitet gör kvantdatorer både till en otrolig möjlighet och – hävdar vissa – till en hiskelig risk.

Processorn i en kvantdator.
Processorn i en kvantdator. Bild: National Institute of Standards and Technology mikroprocessorer,Kvantdator

Kvantdator vs. konventionell dator

Kvantdatorer skiljer sig från vanliga datorer på ett väldigt avgörande sätt. Grundenheten för information i en vanlig dator kallas bit, som kan anta värdena ett eller noll.

Kvantdatorer i sin tur kör med kvantbitar eller qubitar, där en dataenhet kan anta värdet ett eller noll, eller båda två (eller vad som helst för värde däremellan) på en och samma gång. Det här är vad man kallar superposition.

Just det här med superposition är en av kvantmekanikens konstigheter som sätter myror i huvudet till och med på förståsigpåarna. Fenomenet brukar illustreras med det berömda dubbelspaltsexperimentet där en och samma partikel passerar genom två olika springor i ett bräde, samtidigt.

Ett annat berömt exempel är det med Schrödingers katt i sin låda, både död och levande innan någon öppnar locket och tar sig en titt, vilket tvingar kvantkatten att bestämma sig, och plötsligt är den antingen död eller levande.

Kodknäckarens supervapen

Och den här förmågan hos en qubit, att vara både ett och noll samtidigt, den gör att en kvantdator i princip blir mördande effektiv på speciellt en sak: att faktorisera primtal. Detta eftersom den kan jobba med en ohygglig mängd olika tal samtidigt.

Och att faktorisera primtal, det är som sagt någonting som gör kvantdatorn speciellt åtråvärd bland speciellt en grupp: de som vill komma åt andras hemligheter.

Primtal, ett tal som bara kan delas med 1 och med talet självt, används som kodnycklar i de moderna krypteringsalgoritmerna, till exempel RSA-algoritmen som är en av de mest kända och använda.

Att gissa sig igenom alla de cirka 50 miljoner kända primtalen för att komma åt en kodnyckel skulle ta en evighet för en vanlig dator, men för en fungerande kvantdator är det här inget problem alls, den ser i princip alla lösningar samtidigt och levererar svaret mer eller mindre omedelbart.

Slut på världens hemligheter

Därför skulle en fungerande, högpresterande kvantdator i teorin kunna knäcka alla nuvarande krypteringar och leda till en värld utan hemligheter: bankerna, sjukvårdens patientregister, militärens alla topphemliga system inklusive stormakternas kärnvapenkoder.

Inget av detta skulle vara tryggt längre, allt skulle vara inom räckhåll för den som har en fungerande, effektiv kvantdator.

Cybersäkerhetsexperten Andy Patel på F-Secure
Kvantdatorer: gråa hår för datasäkerhetsnissarna. Cybersäkerhetsexperten Andy Patel på F-Secure Bild: Patrick Holmström cybersäkerhet,internet,F-Secure,andy patel

En som varnade för det här helt nyligen på en internationell konferens för kvantteknologi i Moskva, är Alexander Lvovsky som bland annat fungerar som professor i fysik vid universitetet i Calgary i Kanada.

"Massförvirringsvapen"

Lvovsky menade under ett tal inför konferensen att kvantdatorn, då den slutligen slår igenom, kan komma att bli ett “weapon of mass disruption”, ett massförvirringsvapen. Han intog en klart pessimistisk position i förhållande till kvantdatorerna och hävdade att de är redskap för förstörelse, inte för skapande.

Orsaken till det här är uttryckligen det att ingen längre skulle kunna lita på att krypterad information skulle förbli hemlig, vilket skulle leda till kaos inom allt från politiken till finansmarknaderna och i värsta fall tredje världskriget, då Pentagons och Kremls militära hemligheter och koder skulle läcka ut.

Vissa experter som reagerar på Lvovskys bedömning tror att det kan ligga någonting i det här, andra intar en lite mer försiktig position.

Inte så svartvitt

Vladimir Shalaev professor i datateknik vid Purdue-universitetet, som Futurism har talat med, menar att det inte är riktigt så enkelt och svartvitt.

Alla tekniska genombrott ger upphov till både goda och onda fenomen. Allt beror på vad man väljer att göra med dem, menar Shalaev och tar uppfinnandet av lasern som ett exempel.

Laser förändrade våra liv genom kommunikationer, kirurgi och flera olika sorters nyttig teknik, men laser används också för att styra missiler till sina mål och därmed till att ta människoliv. Men det här är hur livet fungerar, ingenting är entydigt gott eller ont, säger Shalaev.

Shalaev menar därför att också kvantdatorerna sannolikt kommer att användas till både konstruktiva och destruktiva syften. Precis som det gick med kärntekniken som både gav oss ett sätt att bekämpa cancer, men också atombomber, och allting däremellan.

En gåva till läkekonsten

Vilka positiva effekter kunde vi då uppnå med hjälp av kvantdatorer? Bland annat den medicinska diagnostiken kunde ta enorma steg framåt, med sensorer som tidigare krävde ett helt labb, diagnoser som plötsligt går att göra med en apparat stor som en smarttelefon.

Det här skulle öppna oanade möjligheter för läkare ute på fältet speciellt i den tredje världen, afrikanska läkare ute i byarna som kunde ge vård som bara de främsta universitetssjukhusen kunde erbjuda tidigare.

Ett annat område som skulle gagnas är artificiell intelligens, som skulle ta enorma steg framåt i och med den oerhörda kalkyleringskraften som kvantdatorerna möjliggör.

Kismet-roboten är konstruerad av ai-teknik och kan simulera känslor.
Kvantdatorer, vägen till smartare robotar? Kismet-roboten är konstruerad av ai-teknik och kan simulera känslor. Bild: Wikipedia/Polimerek robotar,Kismet,artificiell intelligens

Nya sätt att skydda hemligheter

Beträffande hotet mot våra hemligheter som kvantdatorerna utgör så var det en expert under konferensen i Moskva som sade att det knappast går så långt. Mikhail Lukin heter han och är chef för Harvard-universitetets kvantoptiska laboratorium.

Lukin menar att vid det laget som kvantdatorerna kommer upp i varv på allvar så har den klassiska krypteringskonsten hunnit lära sig ett eller annat nytt knep som håller kvantsnokarna ute, och helt nya, kvantbaserade krypteringsmetoder har hunnit utvecklas.

Så våra hemligheter är kanske trygga trots allt.

Men oavsett om man vill se kvantdatorerna som en destruktiv eller uppbyggande kraft så är det många tekniska problem som måste lösas innan de blir verklighet i stor skala. Vi behöver också flera algoritmer för att kunna programmera dem, sedan när det blir möjligt.

Summa summarum

Kvantdatorn är alltså fortfarande i allra högsta grad fortfarande i barnaskorna, och så stora är utmaningarna att vissa skeptiker betvivlar att vi någonsin kan lösa dem.

Men som någon sade (citatet brukar tillskrivas George Bernard Shaw): Den som säger att någonting inte är möjligt att göra ska inte stå i vägen för den som gör det.

Och i det skedet är det kanske blyertspenna och ruthäfte som gäller för dig som vill behålla dina hemligheter.

  • Neuville avbröt tyska VM-rallyt - öppnar för Ogier

    Tre VM-deltävlingar återstår efter Tyskland.

    Etappen var bara 2.87 kilometer lång, men kan i värsta fall ha varit fatal för Thierry Neuvilles titeldrömmar. Den VM-ledande belgaren tvingades avbryta det tyska VM-rallyt på lördagens första specialsträcka.

  • Rädslan är det som skrämmer

    Otryggheten i hemstaden är tung att bära.

    Studentprästen Mia Pusa i Åbo har beredskap att ta emot de studenter som vill prata och få tröst efter knivdåden i Åbo.

  • Ny trend: Seniorbyar för femtioplussare

    Seniorbyar byggs runt om i Finland, en av dem i Sjundeå.

    Allt fler vill njuta av livet redane fter att barnen flugit ut hemifrån och det här har företaget Kuusikkoaho tagit fasta på. De skapar nu seniorbyar runt om i Finland. En stor Virkkulankylä-by ska bland annat byggas i Borgå och en mindre i Sjundeå.

  • Terrorforskare: Inte oväntat att knivdådet utreds som terrordåd

    Skillnaden mellan terrorism och vansinnesdåd.

    Terroristforskare Mats Fridlund vid Aalto-universitetet är inte överraskad av att polisen utreder fredagens knivdåd i Åbo som en terrorattack. Det är i såfall det första islamistiska terrordådet i Finland - men inte det första terrordådet i Finland.

Läs också

  • Polisen utreder Åboattacken som terrordåd – 18-årig marockan misstänkt

    De döda är finländare.

    Centralkriminalpolisen utreder fredagens knivattack i centrala Åbo som ett misstänkt terrordåd. En 18 år gammal marockansk medborgare är huvudmisstänkt. Bland de skadade finns två svenskar och en italienare. Radio Vegas sändningar under dagen koncentrerar sig på det senaste kring terrordådet och Tv-nytt förlänger sändningen 17.25 till 35 minuter.

  • Barnpsykoterapeut: Barn behöver känna att de kan söka skydd hos vuxna

    Man får visa sorg och bekymmer inför barn.

    Det är viktigt att tala med sina barn när våldsdåd inträffar. Man behöver inte vara rädd för att visa sorg och bekymmer inför barnet, men rädsla kan vara bra att behandla skilt. Barnet behöver kunna söka trygghet hos vuxna, säger Mirjam Kalland.

  • Spansk polis: Huvudmisstänkt kanske ännu på fri fot

    Polisen tror nu att en 22-åring körde skåpbilen i Barcelona.

    Spansk polis har nu en ny huvudmisstänkt och tror att mannen som körde skåpbilen i Barcelona fortfarande kan vara på fri fot. Samtidigt tror polisen att männen planerade betydligt mer omfattande attacker och har på lördagen utfört kontrollerade explosioner.

Vetenskap

Nyligen publicerat - Vetenskap

  • Kejsarsnitt och ögonskador – så här lider hundarna av avel

    Mopsar, bulldoggar med flera behöver ditt stöd.

    I kölvattnet till blårävsdebatten som väcktes till liv tidigare i veckan pånyttföddes också diskussionen om felavlade hundraser. Till exempel mopsar och bulldoggar kan ofta må riktigt dåligt – vi listar några hundraser som inte mår bra, och reder ut vilket skydd de små liven har.

  • Föredragsmaraton – 24 timmar live om Finland

    Kom med och upplev Föredragsmaraton!

    Den 8–9 september händer något som aldrig hänt förut: över 60 forskare och experter samlas på Svenska Teatern i Helsingfors för att ge inspirerande kortföredrag om Finland – i hela 24 timmar. Föredragen handlar om allt från babylådan, Mannerheim och mode till torkskåp, krig, slang och snus.

  • Föredragsmaraton: Den finska militären och mannens medborgarskap

    Anders Ahlbäck har forskat i manlighet och militärtjänstgöri

    Föredragsmaraton är ett unikt samarbete mellan SLS och Svenska Yle och ingår i det officiella programmet för Finland 100. Maratonet ordnas på Svenska Teatern i Helsingfors den 8–9 september 2017. En av de experter som kommer att prata under föredragsdygnet är Anders Ahlbäck som forskat i den finländska manligheten, vår försvarspolitik och värnplikt.

  • Världens äldste man har dött - blev 113 år

    Förlorade familjen i Auschwitz, blev konfektmästare i Haifa.

    Världens äldste man, Yisrael Kristal, har avlidit vid 113 års ålder, rapporterade israeliska medier på fredagskvällen. Han var vid sitt frånfälle också den äldste överlevande från förintelsen.

  • Kvantdatorn hotar våra hemligheter

    Snart är varje hackares önskedröm kanske här.

    Framtidens kvantdator, med sin förmåga att processa enorma mängder tal samtidigt, kan i princip ta sig genom alla våra nuvarande toppsäkra krypteringsmetoder som en het kniv genom smör. Och det här kan leda till globalt kaos, varnar en expert på området.

  • Voyagersonderna, våra sändebud till stjärnorna

    Fyrtio år har gått sedan de inledde sin långa resa.

    Året är 1977. Filmen Stjärnornas krig har premiär, Armi Aavikko kröns till Miss Finland och rymdsonderna Voyager 1 och 2 avfyras från Cape Canaveral. Fyrtio år senare rusar Voyagersonderna fortfarande genom rymdens mörker, längre borta från jorden än någon eller någonting före dem. Ändå har deras resa bara börjat.

  • "Bara superhjärnor fixar bilkörande och mobilfingrande"

    Kör när du kör och surfa när du surfar, säger forskardoktor

    Vi gör inte olika saker samtidigt även om vi själva tror det, säger forskardoktor Anna Soveri. Vi tänker på och gör en sak i taget, utan att tankarna går in i varandra.

  • Marije Vogelzang är formgivaren som ger ätandet mening

    Marije Vogelzang är världens första eating designer.

    Vi har alla ett ansvar för att försöka påverka det samhälle vi lever i och människorna runt omkring oss på ett positivt sätt. Så kan man sammanfatta den holländska formgivaren Marije Vogelzangs installationer och performancer kring ätandet som handling och ritual.