中国突破量子壁垒了吗?

网络安全专家的终极噩梦是有人使用量子分解我们现有加密系统的大量数字,从银行和金融市场到安全访问世界各地的数据库。

与传统的黑客攻击不同,这种攻击是隐蔽的,几乎无法检测到,而破解一个加密系统本质上意味着同时破解所有这些系统。

这意味着一觉醒来,世界上的每一个秘密和每一点敏感数据都暴露在美国最致命的敌人面前。

这种情况困扰着联邦政府在 2022 年努力让所有联邦机构制定一个时间表,说明它们何时能实现量子安全。 同时,在 QAI质量保证
我们与牛津经济研究院合作发布 两份经济报告 此类攻击对国家电网造成的灾难性破坏; 对于加密货币市场; 以及一份关于可能影响的新报告

美国联邦储备。

紧迫的问题是,量子计算机多久能够进行这种攻击——正如行话所说,“与密码相关的量子计算机”何时才能成为现实。 由于排列足够多的“纠缠”(即同时工作)量子位来完成繁重的分解提升是一项巨大的工程挑战,怀疑论者坚持认为这样的事件发生在遥远的未来某个地方,如果有的话。

现在,中国科学家声称他们已经为那个未来扫清了道路。 有点。

在一个新的文件,中国科学家声称他们已经设计出一种算法,可以使用 2048 量子位的量子计算机破解一个非常难的加密坚果,即 372 位 RSA。 他们的算法超越了 Peter Shor 在 1990 年代编写的算法,该算法是量子计算解密能力的理论基础,使用了德国数学家 Claus-Peter Schnorr 开发的另一种算法,他在 2022 年宣布可以分解大数更多比 Shor 的算法更高效——如此高效,您甚至可以使用经典计算机破解 RSA 代码。

中国人说他们已经证明可以使用只有 2048 个纠缠量子位的经典计算机来解密 10 位 RSA。 鉴于以下事实,这绝非易事 其他专家说 破解 2048 RSA 不可能用少于 20 万个量子比特来完成,如果它可以完成的话。

中国团队坚称他们使用基于 48 量子位量子计算机的混合系统破解了 10 位 RSA,如果他们能够访问至少具有 2048 量子位的量子计算机,则可以对 372 位做同样的事情。 这几乎是今天的量子计算机所能达到的。 例如,IBM 的IBM
新宣布 Osprey 拥有 433 个量子比特。

如果这些说法属实,那么破译密码的量子计算机就指日可待了。 但这份报告引发了很多质疑,有人甚至将其贴上了恶作剧的标签。

正如报告所称,批评者对 Schnorr 算法所描述的过程是否真正具有可扩展性持怀疑态度是正确的。 中国团队甚至承认“由于QAOA的模糊收敛,算法的量子加速不明确”,这是用于解决素数谜题和破解RSA的量子子程序。 这表明他们不知道他们的算法在真正的计算机中使用大量量子位进行尝试时是否会起作用。

这有点像有人声称他找到了将宇宙飞船降落在月球上的方法,因为他在自家后院建造了一枚火箭,火箭将篱笆跳到了邻居的院子里。

尽管如此,他可能误判了距离,但他手头有合适的工具。

从这个意义上说,中国人所做的具有方向性意义。 深入研究论文,我们发现他们的结果是通过使用混合系统得出的,即结合经典元素和量子元素进行计算的系统。 这样的系统以前在中国的量子密码破译研究中使用过,我对此进行了介绍 在较早的专栏中.

这意味着您不必拥有大型的单片量子计算机来进行解密——理论上无错误的量子计算机可能会在 2040 年最终准备就绪。使用混合工具,您可以立即开始处理这个过程,在当今容易出错的“嘈杂”量子计算机时代。

这就是为什么拜登政府发布行政命令是正确的 国家安全备忘录 10 推动机构尽早采用量子安全标准,而国会已经通过了 量子网络安全准备法案,首先由加州国会议员 Ro Khanna 赞助。 与此同时,我们的政府需要在量子解密竞赛中加快努力,不仅要通过量子,还要通过混合途径。

与此同时,私营公司和机构需要加快采用量子安全解决方案,以实现其数据和网络的未来。

因为 Q-Day 的时间线每次都会变短一点。

资料来源:https://www.forbes.com/sites/arthurherman/2023/01/10/did-china-break-the-quantum-barrier/