中國突破量子壁壘了嗎?

網絡安全專家的終極噩夢是有人使用量子分解我們現有加密系統的大量數字,從銀行和金融市場到安全訪問世界各地的數據庫。

與傳統的黑客攻擊不同,這種攻擊是隱蔽的,幾乎無法檢測到,而破解一個加密系統本質上意味著同時破解所有這些系統。

這意味著一覺醒來,世界上的每一個秘密和每一點敏感數據都暴露在美國最致命的敵人面前。

這種情況困擾著聯邦政府在 2022 年努力讓所有聯邦機構制定一個時間表,說明它們何時能實現量子安全。 同時,在 QAI質量保證
我們與牛津經濟研究院合作發布 兩份經濟報告 此類攻擊對國家電網造成的災難性破壞; 對於加密貨幣市場; 以及一份關於可能影響的新報告

美國聯邦儲備。

緊迫的問題是,量子計算機多久能夠進行這種攻擊——正如行話所說,“與密碼相關的量子計算機”何時才能成為現實。 由於排列足夠多的“糾纏”(即同時工作)量子位來完成繁重的分解提升是一項巨大的工程挑戰,懷疑論者堅持認為,如果有的話,這樣的事件發生在遙遠的未來某個地方。

現在,中國科學家聲稱他們已經為那個未來掃清了道路。 有點。

在一篇新論文中,中國科學家聲稱他們已經設計出一種算法,可以使用 2048 量子位的量子計算機破解一個非常難的加密堅果,即 372 位 RSA。 他們的算法超越了 Peter Shor 在 1990 年代編寫的算法,該算法是量子計算解密能力的理論基礎,使用了德國數學家 Claus-Peter Schnorr 開發的另一種算法,後者在 2022 年宣布可以對大數進行因式分解比 Shor 的算法更高效——如此高效,您甚至可以使用經典計算機破解 RSA 代碼。

中國人說他們已經證明可以使用只有 2048 個糾纏量子位的經典計算機來解密 10 位 RSA。 鑑於以下事實,這絕非易事 其他專家說 破解 2048 RSA 不可能用少於 20 萬個量子比特來完成,如果它可以完成的話。

中國團隊堅稱,他們使用基於 48 量子位量子計算機的混合系統破解了 10 位 RSA,如果他們能夠訪問至少具有 2048 量子位的量子計算機,則可以對 372 位做同樣的事情。 這幾乎是今天的量子計算機所能達到的。 例如,IBM 的IBM
新宣布 Osprey 擁有 433 個量子比特。

如果這些說法屬實,那麼破譯密碼的量子計算機就指日可待了。 但這份報告引發了很多質疑,有人甚至將其貼上了惡作劇的標籤。

正如報告所稱,批評者對 Schnorr 算法所描述的過程是否真正具有可擴展性持懷疑態度是正確的。 中國團隊甚至承認“由於QAOA的模糊收斂,算法的量子加速不明確”,這是用於解決素數謎題和破解RSA的量子子程序。 這表明他們不知道他們的算法在真正的計算機中使用大量量子位進行嘗試時是否會起作用。

這有點像有人聲稱他找到了將宇宙飛船降落在月球上的方法,因為他在自家後院建造了一枚火箭,火箭將籬笆跳到了鄰居的院子裡。

儘管如此,他可能誤判了距離,但他手頭有合適的工具。

從這個意義上說,中國人所做的具有方向性意義。 深入研究論文,我們發現他們的結果是通過使用混合系統得出的,即結合經典元素和量子元素進行計算的系統。 這樣的系統以前在中國的量子密碼破譯研究中使用過,我對此進行了介紹 在較早的專欄中.

這意味著您不必擁有大型的單片量子計算機來進行解密——理論上無錯誤的量子計算機可能會在 2040 年最終準備就緒。使用混合工具,您可以立即開始處理這個過程,在當今容易出錯的“嘈雜”量子計算機時代。

這就是為什麼拜登政府發布行政命令是正確的 國家安全備忘錄 10 推動機構儘早採用量子安全標準,而國會已經通過了 量子網絡安全準備法案,首先由加州國會議員 Ro Khanna 贊助。 與此同時,我們的政府需要在量子解密競賽中加快努力,不僅要通過量子,還要通過混合途徑。

與此同時,私營公司和機構需要加快採用量子安全解決方案,以實現其數據和網絡的未來。

因為 Q-Day 的時間線每次都會變短一點。

資料來源:https://www.forbes.com/sites/arthurherman/2023/01/10/did-china-break-the-quantum-barrier/