美媒感歎:量子加密“競賽” 中國已領先美國一步
2018年12月07日00:29

  原標題:美媒感歎:量子加密“競賽”,中國已領先美國一步!

  參考消息網12月7日報導 美媒稱,從Google到阿里巴巴,世界上領先的科技企業都在競相建造第一台量子計算機,它將比今天的計算機強大得多。量子設備可以破解用於保護數字信息的加密,使所有的數字信息面臨危險,從數十億美元的電子商務支付,到存儲在政府數據庫的國家機密。有應對的辦法嗎?那就是依賴於物理世界相同概念的加密。正如一些科學家在研究量子計算機一樣,另一些科學家也在研究量子安全技術,這種技術可以阻止這些未來機器的密碼破譯能力。

  據《紐約時報》網站12月5日報導,這是一場可能影響國家安全的競賽,儘管建造量子計算機仍是大家都在幹的事情,但中國在量子加密方面已明顯領先。而美國正在努力追趕。

  報導稱,與中國在人工智能等其他尖端技術上的做法一樣,政府已經把各種量子研究列為重點。

  “中國對擁有這項技術有一個經過深思熟慮的戰略,”鄧肯·厄爾(Duncan Earl)說,他曾是橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)的研究員,現在是探索量子加密技術的Qubitekk公司的總裁兼首席技術官。“如果我們認為我們可在加入這項技術之前等個五年、十年的話,那將太晚了。”

  量子計算以量子力學為基礎,量子力學是解釋極小的物質粒子所表現出的奇怪行為的科學。在傳統計算機中,晶體管存儲信息的“位”,每個位不是1就是0。這些是告訴計算機該如何操作的基本數據單位。當物質非常小或非常冷時,它們會發生不同的行為。這種差異允許一個量子位(qubit)存儲1和0的組合。兩個量子位可以同時保存四個值。隨著量子位數量的增長,量子計算機的計算能力指數式地增長。

  和量子計算一樣,量子加密技術依賴於非常小的物體的非直覺行為。保護數據秘密的密碼是通過光子發出的,光子是最小的光粒子。使用合適的設備,就很容易判斷密碼是否被擅自改動過,這就像是阿司匹林藥瓶上的封條是否破損。如果使用得當,量子加密技術可能是牢不可破的。

  報導稱,中國已經在建設使用量子加密傳輸數據的網絡上投入了數千萬美元的資金。去年,中國一顆以古代哲學家墨子的名字命名的衛星,使用量子加密技術成功實現了北京與維也納之間的視頻通話。經過四年的規劃和建設,北京和上海之間的專用量子通信網絡“京滬幹線”也於去年正式開通。

2017年9月29日,在“京滬幹線”北京控製中心,中國科學院院長白春禮(電子屏右側)使用量子加密視頻會議系統與中國科學院新疆天文台南山觀測站的科研人員(電子屏左側)通話。當日,世界首條量子保密通信幹線——“京滬幹線”正式開通,結合“墨子號”衛星,中國科學家成功與奧地利實現了世界首次洲際量子保密通信。(新華社)
2017年9月29日,在“京滬幹線”北京控製中心,中國科學院院長白春禮(電子屏右側)使用量子加密視頻會議系統與中國科學院新疆天文台南山觀測站的科研人員(電子屏左側)通話。當日,世界首條量子保密通信幹線——“京滬幹線”正式開通,結合“墨子號”衛星,中國科學家成功與奧地利實現了世界首次洲際量子保密通信。(新華社)

  據報導,在美國,政府和業界認為量子加密不過是一項科學實驗。所以,研究人員的精力一直集中在使用現有的數學來構建新的、可對抗量子計算機的加密方法。這種做法不需要新的基礎設施。但現在,在中國的做法和最近的量子研究取得進展的推動下,美國有些人正在努力追趕。

  南加州初創企業Qubitekk正在使用量子加密技術來保護田納西州的電網。另一家初創公司Quantum Xchange正在美國東北部建設一個量子加密網絡,希望為華爾街銀行和其他企業提供服務。位於長島的石溪大學(Stony Brook University)的研究人員正在準備成立另一家企業。

  量子通信技術需要新的硬件,包括龐大的光纖網絡——或許還有衛星——以及能夠探測單個光子的專門設備。

  隨著Qubitekk建設量子加密網絡工作的進展,公司發現無法獲得完成這項工作所需的特殊光子探測器。這家初創公司最初是從新澤西州的一家叫普林斯頓光波(Princeton Lightwave)的小型製造商那裡購買了這種儀器。但今年4月,這家美國製造商將光子探測器的業務轉給了一家外國公司,Qubitekk的供應鏈斷了。

  RMY已經承諾向Qubitekk提供硬件,但最近通知它,由於生產問題,下一批探測器只能在明年3月後交貨。

  歐洲的一些小公司也銷售類似的探測器,而且全球各地的實驗室正在開發一種更先進的儀器。但就目前而言,這種探測器的供應很有限,尤其是在美國。

5月15日,在上海交通大學,金賢敏教授(右二)在實驗室指導學生熟悉光量子芯片製備的要點。(新華社)
5月15日,在上海交通大學,金賢敏教授(右二)在實驗室指導學生熟悉光量子芯片製備的要點。(新華社)

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