Svaki put kada kupujete na mreži sa kreditnom karticom, instalirate ažuriranje na telefon ili pošaljete poverljivu datoteku saradniku, protokoli za internet bezbednost pomažu da vaši podaci budu bezbedni. Ovi sistemi šifrovanja svakodnevno štite milijarde transakcija i komunikacija, koristeći algoritme koje su previše teške da bi se konvencionalni računari pokvarili. Čak bi i hakeru koji poseduje najmoćniji superračunar trebali milioni godina da sleti na pravu lozinku.

Ali sa novim uređajem koji se zove kvantni računar, mogli su da razbiju kod za nekoliko sati. Iako ove mašine imaju potencijal da pomognu naučnicima da otkriju blokbasterske lekove ili dizajniraju baterije visoke efikasnosti, one bi takođe mogle dozvoliti kriminalnim sindikatima ili hakerima koje sponzorira država da razbiju temelj digitalne bezbednosti.

Iako kvantni računari nisu neposredna opasnost, pretnja je stvarna - i raste. Pametan potez je pripremiti se sada, a ne paničariti kasnije.

Kvantni računari su nova vrsta tehnologije koja koristi principe kvantne fizike za rešavanje problema koji su izuzetno teški - ili čak nemogući - za rešavanje današnjih računara. Kao i tradicionalni računari, oni čuvaju informacije koristeći bitove, koji su obično predstavljeni kao 0s i 1s.

U običnom računaru, ovi bitovi se kreiraju pomoću električnih signala koji su uključeni ili isključeni. Kvantni računari, međutim, koriste sitne čestice zvane kubiti. Zahvaljujući kvantnom svojstvu zvanom superpozicija, kubiti mogu biti u mešavini 0 i 1 istovremeno. Ovo omogućava kvantnim računarima da istraže mnoga moguća rešenja odjednom, a ne jedno po jedno.

Kvantno računarstvo je moćno jer radi na potpuno drugačiji način od konvencionalnih računara. Kubiti mogu predstavljati više mogućnosti odjednom, što znači da kvantni računar može istovremeno da obradi ogroman broj potencijalnih rešenja.

To dovodi do eksponencijalnog rasta računarske snage: Svaki novi kubit udvostručuje broj stanja koja računar može da podnese. Na primer, dva kubita mogu predstavljati četiri kombinacije, tri kubita mogu predstavljati osam, a 50 kubita može predstavljati preko kvadriliona kombinacija. Ovo čini kvantne računare posebno obećavajućim za zadatke poput simulacije molekula, pucanja enkripcije ili rešavanja složenih problema optimizacije.

Opasnost kvantnog računarstva je u tome što bi moglo razbiti sisteme šifrovanja koji štite naš digitalni svet - uključujući onlajn bankarstvo, e-poštu i sigurne veb stranice. Osetljive informacije bi bile izložene, finansijski sistemi kompromitovani, a digitalna okosnica čitavih industrija narušena.

Šifrovanje funkcioniše tako što transformiše osetljive informacije u format koji ne može čitati svako ko ne poseduje ključ, kod za šifrovanje i dešifrovanje podataka. Mnogi današnji algoritmi šifrovanja oslanjaju se na jednosmerne funkcije, koje je daleko jednostavnije izračunati u jednom smeru nego obrnuto. Na primer, računari mogu pomnožiti dva 40-cifrena prosta broja u deliću sekunde, ali bi bila potrebna astronomska količina grube sile pogađanja da bi se odredili faktori iz rezultata. Ova poteškoća čini osnovu digitalne sigurnosti: Jednom kada ovi algoritmi šifruju nizove brojeva koje računari koriste za predstavljanje informacija, preokret operacije je gotovo nemoguć bez ključa.

Međutim, testiranjem ogromnog broja mogućih rešenja istovremeno, kvantni računari bi mogli da probiju ovu matematičku barijeru, posebno uz pomoć algoritama koji čine proces efikasnijim (ali i dalje previše vremena za klasični računar). Iako bi superračunaru mogli trebati milioni godina da razbije savremeni kriptosistem, kvantni računar sa 20 miliona kubita mogao bi obaviti posao za osam sati.

Shorov algoritam, koji je razvio Peter Shor 1994. godine, omogućava kvantnom računaru da faktorira velike brojeve eksponencijalno brže od klasičnih računara, što bi razbilo matematičke temelje sistema za šifrovanje kao što je RSA, koji se široko koristi za digitalnu bezbednost. 

Prema stručnjacima, kvantno računarstvo neće predstavljati pretnju kriptografiji najmanje 10 do 20 godina. Ove računare je teško izgraditi i pokrenuti. Trenutni modeli sadrže najviše 1.000 kubita, bez jasnog puta do skaliranja na brojeve neophodne za razbijanje današnjih sistema šifrovanja.

Međutim, kao i kod svake tehnologije u nastajanju, otkrića mogu uvek biti neizbežna. Vlade i velika preduzeća podržavaju potragu za izgradnjom velikih kvantnih računara, a poboljšanja se i dalje pojavljuju. 

Kvantno računarstvo danas nije pretnja, ali loši akteri bi mogli da koriste konvencionalne metode za prikupljanje podataka u očekivanju sposobnog kvantnog računara. U strategiji pod nazivom "žetva sada, dešifrovanje kasnije" (HNDL), napadači možda već kradu šifrovane informacije za dekodiranje kada kvantni računari velikih razmera postanu široko dostupni.