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量子计算对加密的威胁可能不会那么快

时间:2019-12-24     作者:哈希屋【原创】   阅读


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一位研究人员称,量子计算在实现破解加密的可行性方面面临的障碍比许多人意识到的要多。俄克拉荷马州立大学(Oklahoma State University)董事、电子与计算机工程系的教授SubhashKak博士在最近的一份报告中指出,在比特币领域,“噪音”和错误修正等问题使得量子霸权论在很大程度上仍停留在理论层面。






 

 

量子霸权不足之处在哪里
 
本质上,“量子霸权”是指量子计算机可以解决传统计算机无法解决的某些问题的证明。毫无疑问,已经做到了。但是,对于加密空间领域的人们来说,更重要的是要解决什么样的问题。虽然量子霸权的发展确实会让hodler持有者有所担心,但是目前几乎没有证据表明,这项技术正在解决的问题在破解加密方面有很大的用处。
 
SubhashKak博士在最近的一篇文章中指出:


这些公司正在尝试构建可复制传统计算机电路模型的硬件。但是,当前的实验系统只有不到100量子位。为了获得有用的计算性能,您可能需要具有数十万个量子位的计算机。



虽然像D-wave这样的组织拥有2000量子位,但它们的应用却有所不同。D-wave的重点是通过称为“量子退火”的过程进行优化,根据Kak的说法,量子退火是“更窄的量子计算方法……量子位用于加速优化问题。因此,D-wave的主张引来了一些批评,最近一篇关于该话题的报道称D-wave系统与其他计算机相比是“脱脂牛奶”。


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噪音和错误校正
 
Kak认为,实现量子码破解的真正困难在于噪音和纠错的概念。研究人员详细说明:


为了使计算机正常运行,它们必须纠正所有小的随机误差。在量子计算机中,这种误差产生于非理想的电路元件及量子位与它们周围环境的相互作用。



由于这些原因,量子位可能会在几分之一秒内失去相干性,因此,计算必须在更短的时间内完成。如果在任何物理系统中不可避免的随机误差都没有得到纠正,那么计算机的结果将毫无价值。
 
这种误差的校正使事情变得更加复杂。与噪声相关的潜在误差需要更多的量子位功率。理论物理学家Mikhail Dyakonov描述了该问题的本质,他表示:


虽然在任何给定时刻具有N位的常规计算机必须处于其2 ⁿ个可能状态之一,但是具有N个量子位的量子计算机的状态由2ⁿ个量子振幅值来描述,该值为连续参数(可以取任何值,不仅是0或1)。这是量子计算机应有的功能,但这也是造成其巨大脆弱性的原因。



 
因此,在任何给定时刻,描述这种有用的量子计算机连续参数的数量远远大于可观测宇宙中亚原子粒子的数量。
 
换而言之,实用量子计算的优势也可看作其致命弱点。因为它可以处理诸多变量,所以这些看似无穷无尽的变量也为更大的潜在误差敞开了大门。由此产生的硬件和后勤方面的考虑不像其他问题那样经常被讨论,但是据两位研究人员称,这些领域至关重要。


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纵观炒作

像Kak一样,Dyakonov指出了围绕量子计算领域的大肆炒作,量子计算领域已经发展了几十年,是激发人们猜测的源泉。尽管目前尚不清楚政府机密和高层科学发展到何种程度,但据受过教育的观察家所知,要让比特币网络陷入危机似乎还有很长的路要走。在这一点上,许多人已经提出算法升级是一种潜在的解决方案
 
尽管如此,就像正在进行的核聚变研究一样,量子计算也不容忽视。理论上,任何时候都可能出现意想不到的突破,从而改变游戏规则。对于Kak而言,他仍然持怀疑态度:“作为从事量子计算工作多年的人,我相信由于硬件中不可避免的随机误差,不太可能制造出有用的量子计算机。
 

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