IBM警告：量子計(jì)算機(jī)可分分鐘破解現(xiàn)有加密技術(shù)

歡迎來(lái)到數(shù)據(jù)透明的未來(lái)：量子計(jì)算機(jī)可以揭露目前加密的所有秘密數(shù)據(jù)，這一幕場(chǎng)景會(huì)在短短幾年內(nèi)出現(xiàn)。IBM研究中心的負(fù)責(zé)人警告，量子計(jì)算機(jī)可分分鐘破解如今最強(qiáng)大的安全技術(shù)保護(hù)的加密敏感數(shù)據(jù)。由于量子計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，可能過(guò)不了幾年就會(huì)出現(xiàn)這一幕。

IBM研究中心主任阿文德?克里什納（Arvind Krishna）表示：“誰(shuí)要是想確保其數(shù)據(jù)受保護(hù)的時(shí)間超過(guò)10年，現(xiàn)在就應(yīng)該改用其他形式的加密技術(shù)?！?/p>

克里什納在舊金山邱吉爾俱樂(lè)部的一次會(huì)議上發(fā)出此言，當(dāng)時(shí)專(zhuān)家小組在探討商業(yè)領(lǐng)域的量子計(jì)算機(jī)（圖右第二位）。專(zhuān)家小組的成員包括斯坦福大學(xué)的物理學(xué)教授坎姆?莫勒（Kam Moler）和摩根大通總經(jīng)理鮑勃?斯托爾特（Bob Stolte），主持人是新聞?dòng)浾唏R丁?賈爾斯（MartinGiles，圖左第一位）。

量子計(jì)算機(jī)幾乎可以瞬間解決某些類(lèi)型的問(wèn)題，而使用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)來(lái)處理需要數(shù)十億年。

莫勒表示，人們可能覺(jué)得很安全，因?yàn)樗麄円炎隽艘磺性撟龅拇胧﹣?lái)保護(hù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，但量子計(jì)算機(jī)將輕松破解。她說(shuō)：“我確實(shí)認(rèn)為這很可怕?！?/p>

20世紀(jì)80年代世人就已經(jīng)知道，量子計(jì)算機(jī)擅長(zhǎng)分解大數(shù)因子，這是公鑰密碼技術(shù)的基礎(chǔ)。但是當(dāng)時(shí)無(wú)法研制出足夠龐大的量子計(jì)算機(jī)。

新材料和低溫物理學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)步已使得量子計(jì)算領(lǐng)域近年來(lái)取得了諸多突破，大型商業(yè)量子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)很快會(huì)在五年內(nèi)切實(shí)可行、投入使用。

克里什納表示，有一種名為晶格場(chǎng)（Lattice Field）的加密方法，據(jù)認(rèn)為它可以抵御量子計(jì)算攻擊。

他說(shuō)：“好消息是，這種加密與我們目前的加密一樣高效，所以不會(huì)花更多的成本?！?/p>

Image： IBM Q

量子計(jì)算機(jī)機(jī)器目前很罕見(jiàn)、很昂貴，但有望解決許多棘手的計(jì)算問(wèn)題。IBM Q就是研制商業(yè)系統(tǒng)方面的一個(gè)嘗試，IBM已讓80000多名開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)基于云的界面來(lái)運(yùn)行應(yīng)用程序。

并非所有類(lèi)型的應(yīng)用都將得益于量子計(jì)算機(jī)。它最適合解決可分解成并行進(jìn)程的問(wèn)題，它需要不同的編碼技術(shù)。

克里什納說(shuō)：“我們?nèi)匀徊恢滥男?yīng)用最適合在量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。我們需要許多新算法?！?/p>

除了解決棘手的計(jì)算問(wèn)題之外，量子計(jì)算機(jī)還有望節(jié)省大量能源，因?yàn)榉?wù)器集群（server farm）數(shù)量激增，比特幣等應(yīng)用的計(jì)算需求不斷增長(zhǎng)。雖然每次計(jì)算只需要幾瓦電，但如果在傳統(tǒng)系統(tǒng)上運(yùn)行，可能需要好幾個(gè)服務(wù)器集群才能完成計(jì)算任務(wù)。

莫勒表示，我們?nèi)孕枰硗獾耐黄?，比如在溫度接近絕對(duì)零度的情況下具有特定屬性的新型材料。

單個(gè)原子（量子比特）待在原位，但溫度變化會(huì)產(chǎn)生大量雜音，因而導(dǎo)致錯(cuò)誤。額外的量子比特大大提高了系統(tǒng)的計(jì)算能力，但是這需要更多的量子比特用于糾錯(cuò)。

目前還不知道每一種問(wèn)題的最佳數(shù)量的量子比特。

充分利用量子系統(tǒng)計(jì)算能力所需要的軟件技術(shù)方面也有很大進(jìn)步。另外必須開(kāi)發(fā)新的算法以處理糾錯(cuò)。

克里什納確信，五年內(nèi)量子計(jì)算機(jī)將廣泛應(yīng)用于商業(yè)。他表示，但切莫等待，“現(xiàn)在就應(yīng)開(kāi)始嘗試?！?/p>

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