Opinie&Analyse

Wachten op de kwantum bug

Jan Spoelstra |

De afgelopen twee weken heb ik het WK Schaken gevolgd tussen Magnus Carlsen en uitdager Fabiano Caruana. Op het moment van schrijven van dit commentaar spelen ze de laatste uit 12 partijen. De eerste elf eindigden alle in remise. Hoe komt dat toch?

Dat vroegen ook de grootmeesters die live commentaar op chess.com gaven zich af. Dankzij de superkrachtige schaak ‘engines’ kent geen enkele gangbare schaakopening meer geheimen voor topspelers. Het gebruik van kunstmatige intelligentie in de voorbereiding, gecombineerd met een team van experts, grote intelligentie, geheugen en vermogen tot visualiseren tot soms meer dan tien zetten vooruit, zorgt dat er in de eerste elf partijen geen enkele fout is gemaakt door de spelers.

Ook wanneer deze engines tegen elkaar spelen, komt er zelden een winstpartij uit. Volgens Jaap van den Herik , hoogleraar kunstmatige intelligentie aan de Universiteit van Leiden, en meerdere malen organisator van het WK Computerschaak, zal het schaakspel in 2035 'opgelost' zijn. Hetgeen inhoudt dat vanaf de openingsstelling bekend is dat bij perfect spel winst dan wel remise kan worden afgedwongen. Fascinerend. Verantwoordelijk voor deze voorspelling is exponentieel toenemende brute rekenkracht, mogelijk met behulp van de kwantumcomputer.

Grote tech-bedrijven werken momenteel aan bruikbare kwantumcomputers. The Economist vergeleek op 20 oktober het huidige internet met moderne steden als Rome en Istanbul, gebouwd op ruïnes uit het verleden. Kwantumcomputers kunnen ergens tussen 2030 en 2040 moeiteloos de vaak al in de jaren '90 ontwikkelde beveiligingsprotocollen van veel internetverkeer kraken.

De veiligheid van internetcommunicatie loopt meestal via 'oneway functions', bijvoorbeeld de vermenigvuldiging van twee grote priemgetallen. Computers A en B weten om welke priemgetallen het gaat, sterker nog, ze hebben ze zelf met elkaar vermenigvuldigd. De informatie die het internet over gaat bevat alleen het product. Om dit product snel genoeg te ontleden in zijn twee factoren en zo het bericht leesbaar te maken, is een vaak onmogelijke hoeveelheid rekenkracht nodig.

Ook blockchain werkt via dit soort wiskundige puzzels en protocollen waarlangs gebruikers zonder gebruik van een centrale administratie betrouwbaar blocks kunnen toevoegen, transacties kunnen doen. Als er niets gebeurt om protocollen te updaten, zullen cryptovaluta instorten wanneer de kwantumcomputer commercieel beschikbaar wordt. Zo voorspellen experts in het artikel ‘Quantum computers put blockchain security at risk’ dat op 19 november in Nature verscheen.

De twee priemfactoren uit een groot getal vinden of het schaakspel oplossen? Onschuldige eerste klussen voor de kwantumcomputer. Maar zodra dit kan en alom aanwezige reguliere chips via de cloud opdrachten naar deze rekenwonders kunnen sturen, moet kwantumencryptie op orde zijn. De millennium bug zagen we nog aankomen, maar ik weet niet hoe ver Sillicon Valley of een Aziatisch tech-bedrijf werkelijk is met de ontwikkeling van de eerste kwantumcomputer.

Naar boven