新聞中心

EEPW首頁 > 智能計(jì)算 > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 紐約時(shí)報(bào):量子加密技術(shù)競爭加劇 中國目前領(lǐng)先

紐約時(shí)報(bào):量子加密技術(shù)競爭加劇 中國目前領(lǐng)先

作者: 時(shí)間:2018-12-06 來源:網(wǎng)易科技 收藏

  據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道,包括谷歌到阿里巴巴在內(nèi)的科技公司都在競相打造世界上第一臺(tái)量子計(jì)算機(jī),這要比當(dāng)前的計(jì)算機(jī)強(qiáng)大得多。盡管建造量子計(jì)算機(jī)的競爭不分伯仲,但中國在技術(shù)方面明顯領(lǐng)先。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201812/395303.htm

  未來的量子計(jì)算機(jī)可能會(huì)破解保護(hù)數(shù)字信息的現(xiàn)行加密技術(shù),使諸如數(shù)十億美元的電子商務(wù)支出信息以及存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的機(jī)密信息等一切數(shù)據(jù)都面臨風(fēng)險(xiǎn)。

  這個(gè)問題有答案嗎?依賴于相同的概念。正如一些科學(xué)家在研究量子計(jì)算機(jī)一樣,另一些科學(xué)家也在研究量子安全技術(shù),從而阻礙未來量子計(jì)算機(jī)的密碼破譯能力。

  這是一場涉及信息安全的競賽,盡管建造量子計(jì)算機(jī)的競爭不分伯仲,但中國在技術(shù)方面明顯領(lǐng)先。與人工智能等其他尖端技術(shù)一樣,中國也將不同類型的量子研究列為重點(diǎn)。

  “中國在相關(guān)技術(shù)研發(fā)方面擁有深思熟慮的策略,”美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(Oak Ridge National Laboratory)前研究員鄧肯·厄爾(Duncan Earl)表示。目前厄爾是量子加密技術(shù)公司Qubitekk的總裁兼首席技術(shù)官?!叭绻覀冋J(rèn)為我們可以等上5到10年再應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù),那就太晚了。”

  量子計(jì)算基于量子力學(xué)理論,后者解釋了極小物質(zhì)粒子所表現(xiàn)出的奇怪行為。

  在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中,晶體管存儲(chǔ)信息的最小單位是“比特”,每個(gè)比特不是1就是0。

  而當(dāng)某些物質(zhì)極小或極冷時(shí),它們的行為就不同了。這種不同狀態(tài)的差異性允許一個(gè)量子位同時(shí)顯現(xiàn)出1和0的狀態(tài),兩個(gè)量子位就可以同時(shí)容納四個(gè)值。隨著量子位的數(shù)量增長,量子計(jì)算機(jī)的功能以指數(shù)形式變得更加強(qiáng)大。

  和量子計(jì)算一樣,量子加密技術(shù)依賴于極小物體的非直覺行為。保護(hù)數(shù)據(jù)秘密的密碼是由最小的光子生成的。通過合適的設(shè)備很容易判斷它們是否被篡改了,就像藥瓶上的封條一樣。如果實(shí)施得當(dāng),這項(xiàng)技術(shù)可能是牢不可破的。

  目前的量子加密技術(shù)還無法確??梢詷?gòu)建出長距離的可行量子加密網(wǎng)絡(luò)。但如果這真的發(fā)生,中國愿意付諸實(shí)踐,并很可能會(huì)帶來巨大回報(bào)。

  迄今為止,中國已經(jīng)投資數(shù)千萬美元,建立了使用量子加密傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。去年,中國發(fā)射了一顆以古代哲學(xué)家墨子命名的衛(wèi)星,利用量子加密技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了北京和維也納之間的視頻通話。經(jīng)過4年的規(guī)劃和建設(shè),北京和上海之間的專用量子通信網(wǎng)絡(luò)也于去年投入運(yùn)行。

  目前,量子加密只能在有限距離內(nèi)工作。北京和維也納之間的衛(wèi)星連接將這一限制擴(kuò)大到創(chuàng)紀(jì)錄的7451公里。在地面,通過使用光纖線路,量子機(jī)密技術(shù)的最大應(yīng)用距離擴(kuò)大到了約241公里。

  在中國對(duì)量子加密的投資中,墨子號(hào)衛(wèi)星受到的關(guān)注最多。衛(wèi)星研制者中科大學(xué)牽頭建設(shè)了總長約1931公里的地面量子加密網(wǎng)。

  這條量子加密主線正在延伸到其他城市和地區(qū)。到2030年,中國的目標(biāo)是在全球建立一個(gè)共享量子加密密鑰的網(wǎng)絡(luò)。

  一些安全專家質(zhì)疑量子加密的有效性。它是如此新穎,還沒有經(jīng)過任何嚴(yán)格的測試。而只有經(jīng)過這些測試,才能使它得到持懷疑態(tài)度的密碼學(xué)家的認(rèn)可。

  但中科大物理學(xué)教授陸朝陽表示,京滬之間的量子加密網(wǎng)絡(luò)是一次重大升級(jí)。

  在傳統(tǒng)的通信方式中,竊聽者可以在光纖線路上的每一點(diǎn)攔截?cái)?shù)據(jù)流。陸教授表示,量子加密技術(shù)將1931公里光纖線路上的易損點(diǎn)減少到了幾十個(gè)。

  “我們承認(rèn)這是一個(gè)過渡解決方案,”他說?!斑@并不是最終的解決方案。但就安全而言,這已經(jīng)是一個(gè)巨大的進(jìn)步?!?/p>

  在美國,業(yè)界認(rèn)為量子加密不過是一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。相反,研究人員專注于使用普通數(shù)學(xué)來構(gòu)建新的加密形式,以對(duì)抗量子計(jì)算機(jī)。這種技術(shù)不需要新的基礎(chǔ)設(shè)施。

  但現(xiàn)在,在最近量子研究進(jìn)展的推動(dòng)下,一些美國公司正在迎頭追趕。

  南加州初創(chuàng)企業(yè)Qubitekk正在利用這項(xiàng)技術(shù)保護(hù)田納西州的電網(wǎng)。另一家初創(chuàng)公司Quantum Xchange正在美國東北部建設(shè)量子加密網(wǎng)絡(luò),希望為華爾街銀行和其他企業(yè)提供服務(wù)。而長島石溪大學(xué)(Stony Brook University)的研究人員正在準(zhǔn)備第三次冒險(xiǎn)。

  像Qubitekk這樣的小型初創(chuàng)企業(yè)不太可能為量子加密而投入數(shù)百萬美元。但許多專家認(rèn)為,更重要的工作將發(fā)生在研究實(shí)驗(yàn)室,美國能源部(Department of Energy)正在為芝加哥的一個(gè)測試網(wǎng)絡(luò)提供資金,該網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)更加先進(jìn)。

  洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室(Los Alamos National laboratory)和橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(Oak Ridge National laboratory)正與Qubitekk合作,利用量子加密技術(shù)保護(hù)電網(wǎng),而Quantum Xchange正在把設(shè)備轉(zhuǎn)移到哈德遜街60號(hào)(Hudson Street)。哈德遜街是古老的西聯(lián)電報(bào)中心所在地,現(xiàn)在是曼哈頓下城的一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)中心。

  Quantum Xchange正在曼哈頓和紐瓦克之間建立量子加密連接,計(jì)劃將這兩個(gè)城市運(yùn)營的大型銀行連接起來。最終,它希望將這一網(wǎng)絡(luò)延伸至東海岸。

  在像芝加哥大學(xué)這樣的地方,研究人員希望更進(jìn)一步,他們正在探索所謂的量子中繼器,也就是能夠擴(kuò)展量子加密范圍的設(shè)備。

  “我們還沒有做到這一點(diǎn),”芝加哥大學(xué)教授戴維·奧沙洛姆(David Awschalom)說?!暗蚁嘈?,這將在未來幾年內(nèi)發(fā)生?!?/p>

  無論如何,量子通信技術(shù)需要新的硬件。這包括龐大的光纖網(wǎng)絡(luò),或許還有衛(wèi)星,以及能夠探測單個(gè)光子的專用設(shè)備。

  雖然Qubitekk致力于研究量子加密網(wǎng)絡(luò),但它無法獲得完成這項(xiàng)工作所需的特殊光探測器。這家初創(chuàng)公司最初從新澤西州的一家小型制造商Princeton Lightwave那里購買探測器。但今年4月,這家美國制造商將探測器業(yè)務(wù)交給了中國的一家公司,但未能及時(shí)如愿。

  這家中國公司已經(jīng)承諾向Qubitekk提供硬件,但最近告訴它,由于生產(chǎn)問題,額外的檢測器要到3月份才能交付。

  歐洲的一些小公司也在銷售類似的探測器,全球各地的實(shí)驗(yàn)室也在競相開發(fā)更先進(jìn)的設(shè)備。但就目前而言,尤其是在美國,這種設(shè)備的供應(yīng)量非常有限。



關(guān)鍵詞: 量子加密

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉