歡迎來到數(shù)據(jù)透明的未來:量子計算機(jī)可以揭露目前加密的所有秘密數(shù)據(jù),這一幕場景會在短短幾年內(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)。由于量子計算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn),可能過不了幾年就會出現(xiàn)這一幕。
IBM研究中心主任阿文德?克里什納(Arvind Krishna)表示:“誰要是想確保其數(shù)據(jù)受保護(hù)的時間超過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部的一次會議上發(fā)出此言,當(dāng)時專家小組在探討商業(yè)領(lǐng)域的量子計算機(jī)(圖右第二位)。專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),主持人是新聞記者馬丁?賈爾斯(MartinGiles,圖左第一位)。
量子計算機(jī)幾乎可以瞬間解決某些類型的問題,而使用傳統(tǒng)計算機(jī)來處理需要數(shù)十億年。
莫勒表示,人們可能覺得很安全,因?yàn)樗麄円炎隽艘磺性撟龅拇胧﹣肀Wo(hù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù),但量子計算機(jī)將輕松破解。她說:“我確實(shí)認(rèn)為這很可怕。”
20世紀(jì)80年代世人就已經(jīng)知道,量子計算機(jī)擅長分解大數(shù)因子,這是公鑰密碼技術(shù)的基礎(chǔ)。但是當(dāng)時無法研制出足夠龐大的量子計算機(jī)。
新材料和低溫物理學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)步已使得量子計算領(lǐng)域近年來取得了諸多突破,大型商業(yè)量子計算機(jī)系統(tǒng)很快會在五年內(nèi)切實(shí)可行、投入使用。
克里什納表示,有一種名為晶格場(Lattice Field)的加密方法,據(jù)認(rèn)為它可以抵御量子計算攻擊。
他說:“好消息是,這種加密與我們目前的加密一樣高效,所以不會花更多的成本?!?/p>
Image: IBM Q
量子計算機(jī)機(jī)器目前很罕見、很昂貴,但有望解決許多棘手的計算問題。IBM Q就是研制商業(yè)系統(tǒng)方面的一個嘗試,IBM已讓80000多名開發(fā)人員可以通過基于云的界面來運(yùn)行應(yīng)用程序。
并非所有類型的應(yīng)用都將得益于量子計算機(jī)。它最適合解決可分解成并行進(jìn)程的問題,它需要不同的編碼技術(shù)。
克里什納說:“我們?nèi)匀徊恢滥男?yīng)用最適合在量子計算機(jī)上運(yùn)行。我們需要許多新算法?!?/p>
除了解決棘手的計算問題之外,量子計算機(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)用的計算需求不斷增長。雖然每次計算只需要幾瓦電,但如果在傳統(tǒng)系統(tǒng)上運(yùn)行,可能需要好幾個服務(wù)器集群才能完成計算任務(wù)。
莫勒表示,我們?nèi)孕枰硗獾耐黄疲热缭跍囟冉咏^對零度的情況下具有特定屬性的新型材料。
單個原子(量子比特)待在原位,但溫度變化會產(chǎn)生大量雜音,因而導(dǎo)致錯誤。額外的量子比特大大提高了系統(tǒng)的計算能力,但是這需要更多的量子比特用于糾錯。
目前還不知道每一種問題的最佳數(shù)量的量子比特。
充分利用量子系統(tǒng)計算能力所需要的軟件技術(shù)方面也有很大進(jìn)步。另外必須開發(fā)新的算法以處理糾錯。
克里什納確信,五年內(nèi)量子計算機(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)開始嘗試?!?/p>