HTTPS加密使用的常用算法都能在有限时间内破解,区别在于时间长短。如果能利用量子计算机的并行计算能力,破解速度还能提升许多个数量级。Google透露,它的服务器将在未来几个月引入一种实验性的加密算法Ring Learning With
Errors(Ring-LWE),
不同于Diffie-Hellman密钥交换方法,或RSA和椭圆曲线加密,Ring-LWE能对抗量子计算机的破解。Google计划结合现有的算法,
观察Ring-LWE在现实世界环境中的表现。Ring-LWE将以一种方法与现有密钥交换方法的混合起来:攻击者如果想要解密加密流量将需要先破解两种
加密算法。

量子加密

稿源:solidot             
  

在经典计算机中,小规模噪声可以利用所谓的“阈值”概念来纠正,类似于数字的四舍五入。以整数的传输为例,假设已知误差值小于0.5,如果接收到的数字为3.45,就会被自动纠正为3。

破解加密算法是许多国家研究量子技术的有力动机,假如能成功掌握这门技术,就会在情报方面获得巨大优势,除此之外,这些投资有力推动了基础物理学的研究。

更严重的噪声可以通过引入“冗余”来纠正。假设将0和1以000和111的形式传输,传输过程中就最多只有1个比特会出错,这样一来,假如接收到的数字是001,就会被自动纠正为0;而假如接收到了101,就会被纠正为1。

此外还有另一种量子计算方法,名叫“量子退火”,指利用量子比特加速解决优化类问题。加拿大的D-Wave
Systems公司就打造了一系列采用量子比特的优化系统,但有批评家指出,这些系统的性能并不比经典计算机出色。

澳门新葡亰游戏网址,何为量子计算机?

尽管如此,多家公司和国家政府仍然在量子计算领域投入了大量资金。欧盟制定了一项耗资11亿美元的量子项目总计划,美国的国家量子倡议法案提供了12亿美元资金,用于在五年时间内推动量子信息科学的发展。

尽管噪声问题是量子计算机面临的重大挑战,但对于量子加密来说并非如此。因为在量子加密技术中,各个量子比特之间并没有相干性,而单个量子比特与外界环境之间可以长时间保持隔绝。利用量子加密技术,两名用户可以交换所谓的“密钥”,密钥就像一把保护数据的钥匙,并且这套密钥交换系统没有任何人可以破解。这类密钥交换系统可用于卫星与海军军舰之间的加密沟通。不过,在交换密钥之后使用的真正加密算法仍属于经典算法,因此从理论上来说,加密级别并不会高于经典加密方法。

北京时间消息,据国外媒体报道,谷歌曾在2019年秋天宣布,其量子计算机的计算速度远远超过了目前最顶尖的超级计算机,可见“量子霸权”已经实现,而IBM公司迅速表示反对,称自己的经典超级计算机不仅计算速度与谷歌的量子计算机差不多,而且真实性秒杀谷歌,因此人们应该用“怀疑的眼光”看待谷歌此次发布的声明。

量子纠错码是经典计算机纠错码的泛化版,但两者之间有着关键区别。首先,未知的量子比特不能被复制,因此不能应用冗余纠错法。其次,在纠错码引入前输入的数据中存在的错误无法被纠正。

经典计算机利用无数个0和1来储存数据,这些数字可以代表某个回路上不同点位处的电压,但量子计算机使用的是量子比特,可以将它们想象成一系列具有振幅和相位的波。

由于叠加态的存在,一台拥有100个量子比特的量子计算机可以同时给出2100种解法。在解决特定问题时,这种指数级别的并行计算无疑有着巨大的速度优势。

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