Kad pienāks Q-Day? Ko rāda 2025. un 2026. gada pētījumi

Ko nozīmē Q-Day

„Q-Day” apzīmē dienu, kad kvantu dators spēs uzlauzt mūsdienās plaši izmantoto publiskās atslēgas kriptogrāfiju. Galvenokārt runa ir par RSA un eliptisko līkņu algoritmiem, uz kuriem balstās TLS, VPN, koda paraksti, PKI un digitālās identitātes. Speciālisti runā par kriptogrāfiski nozīmīgu kvantu datoru, saīsināti CRQC (cryptographically relevant quantum computer).

Ka šāds dators varētu uzlauzt šos algoritmus, ir zināms kopš 1994. gada, kad Pīters Šors publicēja attiecīgos kvantu algoritmus. Atklāts paliek jautājums, kad varēs uzbūvēt pietiekami lielu un pietiekami maz kļūdainu mašīnu. Šajā jautājumā pētījumi 2025. un 2026. gadā ir ievērojami pavirzījušies. Šajā rakstā apkopoti svarīgākie darbi un izvērtēts, ko tie pierāda un ko ne.

Viens jēdziens iepriekš: mūsdienu kvantu datori strādā ar fiziskiem kubitiem, kas ir pakļauti kļūdām. Ar kvantu kļūdu labošanu daudzi fiziskie kubiti tiek apvienoti vienā stabilākā loģiskajā kubitā. Tāpēc resursu novērtējumos parasti norādīti abi skaitļi. Jautājumā par to, cik tālu vēl ir aparatūra, nozīmīgs ir fizisko kubitu skaits.

Ko sagaida eksperti: Quantum Threat Timeline Report

Pazīstamākā ilgtermiņa aptauja ir Global Risk Institute Quantum Threat Timeline Report. Michele Mosca un Marco Piani no evolutionQ katru gadu aptaujā pētniecības un nozares ekspertus. Septītais izdevums, datēts ar 2026. gada 9. martu, balstās uz 26 ekspertu atbildēm. Global Risk Institute

Rezultāts: kriptogrāfiski nozīmīgu kvantu datoru nākamo desmit gadu laikā respondenti uzskata par „pilnīgi iespējamu” ar 28–49 procentu varbūtību. 15 gadu laikā viņi to uzskata par „ticamu” ar 51–70 procentu varbūtību. Ziņojumu sērija šādu datoru definē kā mašīnu, kas spēj uzlauzt RSA-2048 24 stundu laikā.

26 cilvēku aptauja nav mērījums. Tās vērtība ir laika rindā: tas pats jautājums tiek uzdots jau gadiem, un novērtējumi no izdevuma uz izdevumu ir pavirzījušies uz priekšu.

Ko sagaida BSI

Vācijas Federālais informācijas drošības birojs (BSI) kopš 2017. gada atsevišķā pētījumā vērtē kvantu datoru attīstības līmeni; pēdējo reizi tas atjaunināts 2025. gadā. Vācijas nacionālās pēckvantu migrācijas vadlīnijas rezultātu apkopo šādi: ir ticams, ka šāds kvantu dators būs realizējams ne vēlāk kā pēc 15 gadiem, t. i., līdz 2040. gadam vai agrāk. Kvantu kļūdu labošanas pamatpieņēmumi 2024. gadā esot pilnībā verificēti, un turpmāks progress varētu šo laikposmu ievērojami saīsināt. Vadlīnijas, PDF

Augstas drošības jomā Vācijas federālā valdība ir piesardzīgāka. Tur tā strādā ar hipotēzi, ka kriptogrāfiski nozīmīgi kvantu datori būs pieejami 2030. gadu sākumā. Vadlīnijās šajā sakarā citēts 2025. gada februāra Bundestāga dokuments (Bundestagsdrucksache).

BSI un ekspertu novērtējumi tātad ir tuvi: nevis izrāviens rīt, bet reāla iespēja šodien plānoto sistēmu kalpošanas laikā.

Aparatūras novērtējumi samazinās

Visvairāk mainījušies novērtējumi par to, cik lielam jābūt kvantu datoram uzbrukumam. Uzmanības centrā ir trīs darbi no 2025. un 2026. gada.

RSA-2048 ar mazāk nekā miljonu kubitu. 2025. gada maijā Kreigs Gidnijs (Craig Gidney) no Google Quantum AI novērtēja, ka kvantu dators ar mazāk nekā miljonu trokšņainu kubitu varētu faktorizēt 2048 bitu RSA skaitli mazāk nekā nedēļā. arXiv:2505.15917 2019. gadā viņa kopā ar Martinu Ekeru (Martin Ekerå) veiktais novērtējums vēl bija 20 miljoni kubitu. arXiv:1905.09749 Aparatūras pieņēmumi palikuši tie paši: kvadrātiskais režģis ar savienojumiem tikai ar kaimiņiem, kļūdu līmenis 0,1 procents uz vārtu un kļūdu labošanas cikls viena mikrosekunde. Ietaupījums rodas no labākiem algoritmiem un efektīvākas kļūdu labošanas, nevis no labākas aparatūras. Cena ir ilgāks izpildes laiks.

RSA-2048 ar aptuveni 100 000 kubitu. 2026. gada februārī Austrālijas uzņēmums Iceberg Quantum prezentēja arhitektūru „Pinnacle”. Tā līdz šim ierasto kļūdu labošanu aizstāj ar tā sauktajiem qLDPC kodiem. Ar tiem pašiem kļūdu līmeņa un takts pieņēmumiem Iceberg novērtē aptuveni 98 000 fizisko kubitu ar aptuveni viena mēneša izpildes laiku vai aptuveni 471 000 kubitu aptuveni vienai dienai. arXiv:2602.11457 Arhitektūra līdz šim pārbaudīta tikai simulācijās. Tai nepieciešami savienojumi starp tālu viens no otra esošiem kubitiem un ļoti ātra kļūdu dekodēšana; ne viens, ne otrs šādā mērogā vēl nav demonstrēts.

Eliptiskās līknes minūtēs. 2026. gada marta beigās Google Quantum AI kopā ar Ethereum Foundation un Stenfordas Universitātes pētniekiem publicēja resursu novērtējumus 256 bitu līknēm, kas cita starpā aizsargā Bitcoin un Ethereum. Divas optimizētas shēmas iztiek ar mazāk nekā 1200 loģiskajiem kubitiem un mazāk nekā 90 miljoniem Tofoli vārtu vai ar mazāk nekā 1450 loģiskajiem kubitiem un mazāk nekā 70 miljoniem Tofoli vārtu. Uz supravadošas aparatūras ar 0,1 procenta kļūdu līmeni tas atbilst mazāk nekā 500 000 fizisko kubitu un dažu minūšu izpildes laikam. Google to novērtē kā aptuveni 20-kārtīgu samazinājumu salīdzinājumā ar līdz šim labāko novērtējumu. Google Research, arXiv:2603.28846

Ievērības cienīgs ir arī tas, kā Google rezultātus publicēja. Pašas shēmas netika publicētas, lai nedotu uzbrucējiem instrukciju. Tā vietā nulles zināšanu pierādījums apliecina, ka novērtējumi ir pareizi. Uzņēmumiem tas ir signāls: pētnieku kopiena šo tēmu tagad pati uztver kā drošībai nozīmīgu.

Ko skaitļi nesaka

Lai cik iespaidīga būtu līkne, darbiem ir skaidras robežas.

• Šādas mašīnas nav. Google mikroshēmai Willow, kad to 2024. gada decembrī prezentēja, bija 105 kubiti, un tā demonstrēja kļūdu labošanu zem kritiskā sliekšņa. Google Līdz simtiem tūkstošu kubitu, kas dienām vai nedēļām ilgi skaitļo ar kļūdu labošanu, aparatūrai vēl tālu.
• Pieņēmumi ir optimistiski, bet ne eksotiski. Visi minētie novērtējumi paredz kļūdu līmeni 0,1 procents un takts laikus mikrosekunžu diapazonā. Atsevišķas platformas šādas vērtības sasniedz jau šodien, bet ne šādā mērogā un ne pastāvīgi.
• Lielākā daļa darbu ir preprinti. Tie vēl nav recenzēti. Iceberg gadījumā turklāt rezultāti iegūti tikai simulācijās.
• Progress nāk no algoritmiem. Tā vienlaikus ir satraucošā puse. Katrs pēdējo gadu samazinājums radies no labākas matemātikas un labākas kļūdu labošanas. Šādu progresu ir grūti paredzēt, un tas var nākt pēkšņi.

Kas no tā atvasina precīzu datumu, saskata vairāk, nekā darbi ļauj. Pamatotais apgalvojums ir cits: septiņu gadu laikā slieksnis ir samazinājies vairāk nekā par kārtu, lai gan aparatūras pieņēmumi nav mainījušies.

Kāpēc nenoteiktība nav iemesls gaidīt

Plānošanā palīdz vienkāršs apsvērums, kura autors ir Michele Mosca. Jāsalīdzina trīs laikposmi:

• cik ilgi datiem jāpaliek konfidenciāliem,
• cik ilgi ilgst pāreja uz pēckvantu kriptogrāfiju,
• cik ilgs laiks paies līdz kriptogrāfiski nozīmīgam kvantu datoram.

Ja pirmo divu summa ir lielāka par trešo laikposmu, pāreja notiek par vēlu. Šodien pārtvertos un saglabātos datus tad varēs vēlāk atšifrēt („Store now, decrypt later”).

ES pēckvantu migrācijas ceļvedis balstās tieši uz to. Tas klasificē lietošanas gadījumus kā augsta riska, ja datiem jāpaliek konfidenciāliem vismaz desmit gadus, un novērtē pilnīgas pārejas ilgumu piecu līdz desmit gadu apmērā. ES ceļvedis, PDF Pat tam, kas Q-Day sagaida tikai 2040. gadā, ar desmit gadu konfidencialitāti un piecu gadu pāreju sākumam bija jābūt ne vēlāk kā 2025. gadā.

Parakstiem spiediens ir mazāks, jo parakstam jāiztur tikai līdz brīdim, kad parādās kvantu dators. Toties tur pārejas laiki ir visilgākie: PKI, aparātprogrammatūras atjauninājumus un ierīces ar ilgu kalpošanas laiku nevar pārbūvēt viena gada laikā. Tāpēc ES ceļvedis prasa līdz 2030. gadam programmatūras un aparātprogrammatūras atjauninājumus pēc noklusējuma parakstīt kvantdroši.

Secinājumi

Pētījumi nesniedz Q-Day datumu, taču sniedz skaidru virzienu. Eksperti uzskata kriptogrāfiski nozīmīgu kvantu datoru desmit gadu laikā par pilnīgi iespējamu, BSI to uzskata par ticamu līdz 2040. gadam, un novērtētās aparatūras prasības 2025. un 2026. gadā ir krasi samazinājušās. Uzņēmumiem precīzais gadskaitlis jebkurā gadījumā nav izšķirošais jautājums. Izšķirošais ir tas, vai jūsu datiem jāpaliek konfidenciāliem ilgāk, nekā pārejai atliek laika. Kādus termiņus no tā atvasina iestādes un kas no tiem ir saistošs, lasiet rakstā Pēckvantu kriptogrāfija: 2026., 2030. un 2035. gada termiņi un kas no tiem ir saistošs.

Avoti

• Quantum Threat Timeline Report 2025 (Michele Mosca, Marco Piani, Global Risk Institute, 09.03.2026.)
• Nationale Umsetzung der EU-Roadmap zur Umstellung auf Post-Quanten-Kryptografie (BMDS, BMI un BSI kopīgās vadlīnijas, 12.10.2026.)
• How to factor 2048 bit RSA integers with less than a million noisy qubits (Craig Gidney, arXiv, 21.05.2025.)
• How to factor 2048 bit RSA integers in 8 hours using 20 million noisy qubits (Craig Gidney, Martin Ekerå, arXiv 2019, publicēts žurnālā Quantum 2021. gadā)
• The Pinnacle Architecture: Reducing the cost of breaking RSA-2048 to 100 000 physical qubits using quantum LDPC codes (Iceberg Quantum, arXiv, 2026. gada februāris)
• Securing Elliptic Curve Cryptocurrencies against Quantum Vulnerabilities: Resource Estimates and Mitigations (Babbush, Zalcman, Gidney u. c., arXiv, 30.03.2026.)
• Safeguarding cryptocurrency by disclosing quantum vulnerabilities responsibly (Google Research, 31.03.2026.)
• Meet Willow, our state-of-the-art quantum chip (Google, 09.12.2024.)
• A Coordinated Implementation Roadmap for the Transition to Post-Quantum Cryptography (NIS sadarbības grupas EU PQC Workstream, 2025. gada jūnijs)