Kada ateis Q-Day? Ką rodo 2025 ir 2026 metų tyrimai

Ką reiškia Q-Day

„Q-Day“ – tai diena, kai kvantinis kompiuteris galės pralaužti šiandien paplitusią viešojo rakto kriptografiją. Pirmiausia turimi omenyje RSA ir elipsinių kreivių algoritmai, kuriais remiasi TLS, VPN, kodo parašai, PKI ir skaitmeninės tapatybės. Specialistai kalba apie kriptografiškai reikšmingą kvantinį kompiuterį, trumpai CRQC (cryptographically relevant quantum computer).

Kad toks kompiuteris galėtų pralaužti šiuos algoritmus, žinoma nuo 1994 m., kai Peteris Shoras paskelbė atitinkamus kvantinius algoritmus. Neaišku, kada bus galima pastatyti pakankamai didelę ir pakankamai mažai klystančią mašiną. Šiuo klausimu tyrimai 2025 ir 2026 m. gerokai pažengė. Šiame straipsnyje apibendrinami svarbiausi darbai ir įvertinama, ką jie įrodo, o ko ne.

Viena sąvoka iš anksto: šiandieniniai kvantiniai kompiuteriai veikia su fiziniais kubitais, kurie linkę klysti. Taikant kvantinį klaidų taisymą, daug fizinių kubitų sujungiama į vieną stabilesnį loginį kubitą. Todėl išteklių įverčiuose dažniausiai pateikiami abu skaičiai. Klausimui, kiek dar toli aparatinė įranga, svarbus fizinių kubitų skaičius.

Ko tikisi ekspertai: Quantum Threat Timeline Report

Žinomiausia ilgalaikė apklausa yra Global Risk Institute Quantum Threat Timeline Report. Michele Mosca ir Marco Piani iš „evolutionQ“ kasmet apklausia mokslo ir pramonės ekspertus. Septintasis leidimas, datuotas 2026 m. kovo 9 d., grindžiamas 26 ekspertų atsakymais. Global Risk Institute

Rezultatas: kriptografiškai reikšmingą kvantinį kompiuterį per artimiausius dešimt metų respondentai laiko „visiškai įmanomu“, su 28–49 procentų tikimybe. Per 15 metų jie jį laiko „tikėtinu“, su 51–70 procentų tikimybe. Ataskaitų serija tokį kompiuterį apibrėžia kaip mašiną, galinčią pralaužti RSA-2048 per 24 valandas.

26 asmenų apklausa nėra matavimas. Jos vertė – laiko eilutė: tas pats klausimas užduodamas jau daug metų, o vertinimai leidimas po leidimo pasislinko į priekį.

Ko tikisi BSI

Vokietijos federalinė informacijos saugumo tarnyba (BSI) kvantinių kompiuterių išsivystymo lygį nuo 2017 m. vertina atskirame tyrime, paskutinį kartą atnaujintame 2025 m. Vokietijos nacionalinės postkvantinės migracijos gairės rezultatą apibendrina taip: tikėtina, kad toks kvantinis kompiuteris bus įgyvendinamas ne vėliau kaip po 15 metų, t. y. iki 2040 m. ar anksčiau. Pagrindinės kvantinio klaidų taisymo prielaidos 2024 m. buvo visiškai patvirtintos, o tolesnė pažanga gali šį laikotarpį gerokai sutrumpinti. Gairės, PDF

Aukšto saugumo srityje Vokietijos federalinė vyriausybė atsargesnė. Ten ji remiasi hipoteze, kad kriptografiškai reikšmingi kvantiniai kompiuteriai bus prieinami 4-ojo dešimtmečio pradžioje. Gairėse šiuo klausimu cituojamas 2025 m. vasario Bundestago dokumentas (Bundestagsdrucksache).

Taigi BSI ir ekspertų vertinimai artimi: ne proveržis rytoj, bet reali galimybė šiandien planuojamų sistemų gyvavimo laikotarpiu.

Aparatinės įrangos įverčiai mažėja

Labiausiai pasikeitė įverčiai, kokio dydžio turėtų būti kvantinis kompiuteris atakai. Dėmesio centre – trys 2025 ir 2026 m. darbai.

RSA-2048 su mažiau nei milijonu kubitų. 2025 m. gegužę Craigas Gidney iš „Google Quantum AI“ įvertino, kad kvantinis kompiuteris su mažiau nei milijonu triukšmingų kubitų galėtų faktorizuoti 2048 bitų RSA skaičių greičiau nei per savaitę. arXiv:2505.15917 2019 m. jo ir Martino Ekeråo įvertis dar buvo 20 milijonų kubitų. arXiv:1905.09749 Aparatinės įrangos prielaidos liko tos pačios: kvadratinė gardelė su ryšiais tik su kaimynais, 0,1 procento klaidų dažnis vienam vartui ir vienos mikrosekundės klaidų taisymo ciklas. Sutaupoma dėl geresnių algoritmų ir efektyvesnio klaidų taisymo, o ne dėl geresnės aparatinės įrangos. Kaina – ilgesnė vykdymo trukmė.

RSA-2048 su maždaug 100 000 kubitų. 2026 m. vasarį Australijos bendrovė „Iceberg Quantum“ pristatė architektūrą „Pinnacle“. Ji iki šiol įprastą klaidų taisymą pakeičia vadinamaisiais qLDPC kodais. Esant toms pačioms klaidų dažnio ir taktavimo prielaidoms, „Iceberg“ įvertina apie 98 000 fizinių kubitų su maždaug mėnesio vykdymo trukme arba apie 471 000 kubitų maždaug vienai dienai. arXiv:2602.11457 Architektūra iki šiol patikrinta tik modeliuojant. Jai reikia ryšių tarp toli vienas nuo kito esančių kubitų ir labai greito klaidų dekodavimo; nei viena, nei kita tokiu mastu dar nepademonstruota.

Elipsinės kreivės per minutes. 2026 m. kovo pabaigoje „Google Quantum AI“ kartu su „Ethereum Foundation“ ir Stanfordo universiteto mokslininkais paskelbė išteklių įverčius 256 bitų kreivėms, kurios, be kita ko, saugo „Bitcoin“ ir „Ethereum“. Dvi optimizuotos grandinės apsieina su mažiau nei 1 200 loginių kubitų ir mažiau nei 90 milijonų Toffoli vartų arba su mažiau nei 1 450 loginių kubitų ir mažiau nei 70 milijonų Toffoli vartų. Superlaidžioje aparatinėje įrangoje su 0,1 procento klaidų dažniu tai atitinka mažiau nei 500 000 fizinių kubitų ir kelių minučių vykdymo trukmę. „Google“ tai įvertina kaip maždaug 20 kartų sumažėjimą, palyginti su iki šiol geriausiu įverčiu. Google Research, arXiv:2603.28846

Dėmesio verta ir tai, kaip „Google“ paskelbė rezultatus. Pačios grandinės nebuvo paskelbtos, kad užpuolikai negautų instrukcijos. Vietoj to nulinio žinojimo įrodymas patvirtina, kad įverčiai teisingi. Įmonėms tai signalas: pati mokslo bendruomenė dabar šią temą laiko svarbia saugumui.

Ko skaičiai nesako

Kad ir kokia įspūdinga kreivė, darbai turi aiškias ribas.

• Tokios mašinos nėra. „Google“ lustas „Willow“, pristatytas 2024 m. gruodį, turėjo 105 kubitus ir pademonstravo klaidų taisymą žemiau kritinės ribos. Google Iki šimtų tūkstančių kubitų, kurie dienas ar savaites skaičiuotų taisydami klaidas, aparatinei įrangai dar toli.
• Prielaidos optimistinės, bet ne egzotiškos. Visi minėti įverčiai daro prielaidą, kad klaidų dažnis yra 0,1 procento, o taktų trukmė – mikrosekundžių eilės. Kai kurios platformos tokias vertes pasiekia jau šiandien, bet ne tokiu mastu ir ne nuolat.
• Dauguma darbų yra preprintai. Jie dar nerecenzuoti. „Iceberg“ atveju dar ir rezultatai gauti tik modeliuojant.
• Pažanga ateina iš algoritmų. Tai kartu ir nerimą kelianti pusė. Kiekvienas pastarųjų metų sumažėjimas atsirado dėl geresnės matematikos ir geresnio klaidų taisymo. Tokią pažangą sunku numatyti, ir ji gali ateiti staiga.

Kas iš to išveda tikslią datą, įžvelgia daugiau, nei darbai leidžia. Patikimas teiginys kitoks: per septynerius metus barjeras sumažėjo daugiau nei eile, nors aparatinės įrangos prielaidos nepasikeitė.

Kodėl neapibrėžtumas nėra priežastis laukti

Planuojant padeda paprastas samprotavimas, kurį pasiūlė Michele Mosca. Reikia palyginti tris laikotarpius:

• kiek laiko duomenys turi likti konfidencialūs,
• kiek laiko trunka perėjimas prie postkvantinės kriptografijos,
• kiek laiko liko iki kriptografiškai reikšmingo kvantinio kompiuterio.

Jei pirmųjų dviejų suma didesnė už trečiąjį laikotarpį, perėjimas vyksta per vėlai. Šiandien perimtus ir išsaugotus duomenis tuomet bus galima vėliau iššifruoti („Store now, decrypt later“).

ES postkvantinės migracijos veiksmų planas remiasi būtent tuo. Jame naudojimo atvejai priskiriami didelei rizikai, jei duomenys turi likti konfidencialūs bent dešimt metų, o visiško perėjimo trukmė įvertinama nuo penkerių iki dešimties metų. ES veiksmų planas, PDF Net jei Q-Day tikimasi tik 2040 m., esant dešimties metų konfidencialumui ir penkerių metų perėjimui, pradėti reikėjo ne vėliau kaip 2025 m.

Parašams spaudimas mažesnis, nes parašas turi išlikti patikimas tik iki tol, kol atsiras kvantinis kompiuteris. Tačiau čia perėjimo trukmė ilgiausia: PKI, programinės aparatinės įrangos atnaujinimų ir ilgai eksploatuojamų įrenginių neįmanoma pertvarkyti per metus. Todėl ES veiksmų planas reikalauja, kad iki 2030 m. programinės ir programinės aparatinės įrangos atnaujinimai pagal numatytuosius nustatymus būtų pasirašomi kvantams atspariais parašais.

Išvada

Tyrimai nepateikia Q-Day datos, bet nurodo aiškią kryptį. Ekspertai kriptografiškai reikšmingą kvantinį kompiuterį per dešimt metų laiko visiškai įmanomu, BSI – tikėtinu iki 2040 m., o įvertinti aparatinės įrangos reikalavimai 2025 ir 2026 m. smarkiai sumažėjo. Įmonėms tiksli metų data šiaip ar taip nėra lemiamas klausimas. Lemiama tai, ar jūsų duomenys turi likti konfidencialūs ilgiau, nei leidžia perėjimui likęs laikas. Kokius terminus iš to išveda institucijos ir kas iš jų privaloma, skaitykite straipsnyje Postkvantinė kriptografija: 2026, 2030 ir 2035 metų terminai ir kas iš jų privaloma.

Šaltiniai

• Quantum Threat Timeline Report 2025 (Michele Mosca, Marco Piani, Global Risk Institute, 2026-03-09)
• Nationale Umsetzung der EU-Roadmap zur Umstellung auf Post-Quanten-Kryptografie (bendros BMDS, BMI ir BSI gairės, 2026-10-12)
• How to factor 2048 bit RSA integers with less than a million noisy qubits (Craig Gidney, arXiv, 2025-05-21)
• How to factor 2048 bit RSA integers in 8 hours using 20 million noisy qubits (Craig Gidney, Martin Ekerå, arXiv 2019, paskelbta žurnale „Quantum“ 2021 m.)
• The Pinnacle Architecture: Reducing the cost of breaking RSA-2048 to 100 000 physical qubits using quantum LDPC codes (Iceberg Quantum, arXiv, 2026 m. vasaris)
• Securing Elliptic Curve Cryptocurrencies against Quantum Vulnerabilities: Resource Estimates and Mitigations (Babbush, Zalcman, Gidney ir kt., arXiv, 2026-03-30)
• Safeguarding cryptocurrency by disclosing quantum vulnerabilities responsibly (Google Research, 2026-03-31)
• Meet Willow, our state-of-the-art quantum chip (Google, 2024-12-09)
• A Coordinated Implementation Roadmap for the Transition to Post-Quantum Cryptography (NIS bendradarbiavimo grupės EU PQC Workstream, 2025 m. birželis)