科技發展日新月異,曾經頗具神秘感的量子電腦,如今已逐漸為人們所熟知。一些傳言也隨之而來,比如“量子電腦可瞬間破解所有密碼”“銀行帳戶將集體裸奔”。這是真的嗎?
量子電腦,簡單而言,是完全遵循量子力學原理進行資訊處理的電腦。與之相對的,是我們日常所用的電腦、智能手機等,是基於經典物理規律運轉的電腦。
中國科學院物理所有關專家表示,量子力學的物理原理允許一些奇特的現象,比如,量子疊加和量子糾纏現象,使得量子電腦在某些特定計算任務上能“秒殺”最強的傳統電腦。不過,這些具備特殊量子力學性質的特性一般都非常脆弱,需要在特別維持的苛刻環境中才能穩定存在,否則就會喪失。
該專家解釋,所謂“量子電腦可瞬間破解所有密碼”的傳言,與1994年美國數學和電腦學家Peter Shor提出的量子質因數分解演算法有關。由於這一演算法可以在多項式時間內完成質數的分解,對現行的RSA加密體系構成潛在威脅。但這並不意味著“量子電腦可瞬間破解所有密碼”。
一方面,當前量子電腦的研製整體上依然處於初級階段。主要原因在於量子力學的特殊性質對環境是有極為苛刻的要求;同時,計算本身是複雜且精密的任務,需要對處於量子狀態的物質進行精准無誤的操控。截至目前,雖然超導量子電路、光量子等技術路線都相繼取得了一些階段性成果,但還遠遠達不到成熟的地步。主要的困難在於如何進一步提高量子電腦的規模,以及如何及時糾錯,從而保證更久的工作時間。
所以,一般而言,除少數特別設計的任務之外,現有技術下的量子電腦總體來說還不具備取代經典電腦的能力。
另一方面,量子計算並非萬能。為了應對可能的威脅,如今各國都在加緊研發並推廣“抗量子加密”,目前中國和美國的抗量子加密演算法標準化和產業化工作都在推進中。由於抗量子加密涉及的技術基於經典物理,全面部署此類加密方案所需要解決的技術困難,相較於量子電腦的製造要小得多。
來源:經濟日報