在約克敦海茨托馬斯·J·沃森研究中心埃羅·沙里寧風(fēng)格的空曠外部區(qū)域，穿著藍色牛仔褲的IBM研究員正在組裝遵循量子力學(xué)規(guī)則打造的新一代超級計算機。這些充滿未來氣息的機器掛在穩(wěn)定的金屬支架上，看起來就像金色的枝形吊燈，或是機器蜂房。這些設(shè)備在真空的超低溫制冷箱內(nèi)仿佛魔術(shù)般運轉(zhuǎn)著。該技術(shù)可謂集智慧與美麗于一身。
這些量子計算機通過未來的迭代，可以解決普通計算機無望處理的數(shù)學(xué)問題。它們會極大提升經(jīng)典計算的速度，準確模擬化學(xué)反應(yīng)等復(fù)雜的自然現(xiàn)象，開辟有待科學(xué)探索的全新未知領(lǐng)域。盡管看起來有些神秘，但這類機器會觸及從藥品研發(fā)到數(shù)字安全等我們生活的方方面面。
IBM的科學(xué)家正在檢查量子計算的硬件設(shè)備。
（圖片來源：Courtesy of IBM）
（圖片來源：Courtesy of IBM）
后面所說的這個領(lǐng)域帶來了巨大的挑戰(zhàn)。量子計算機相比普通計算機的一大優(yōu)勢在于擅長處理海量數(shù)據(jù)，這項工作對當今的計算機難度很大，以至于它成為了如今所有加密策略的基礎(chǔ)。另一方面，一臺足夠先進的量子計算機能夠勢如破竹地解決這些數(shù)學(xué)問題，就像電影《異形》（Alien）系列里異形的血液熔化鋼鐵那樣。量子計算的前景迫使人們對密碼學(xué)進行徹底的重新思考。
如今的加密手段遭到淘汰的速度可能會比大多數(shù)人預(yù)測得還要更快。谷歌（Google）的高級軟件工程師亞當·蘭利最近在一篇博文中指出，一些專家預(yù)測這種當代的“千年蟲漏洞”可能會在十年之內(nèi)出現(xiàn)。安大略省滑鐵盧的量子計算研究所（Institute for Quantum Computing）的聯(lián)合創(chuàng)始人米歇爾·莫斯卡預(yù)測在2026年之前，量子技術(shù)有七分之一的概率會取得突破，破解如今常見的加密標準RSA-2048。如果真的如此，那么重新構(gòu)建數(shù)字防線的最佳時間就是現(xiàn)在。正如蘭利所述，空等別人指導(dǎo)如何設(shè)立標準“看起來很危險”，沒有時間可以浪費了。
美國國家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)院（National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine）最近的一篇論文支持了蘭利的觀點。這一研究機構(gòu)認為，盡管破解加密手段的量子計算機不太可能在十年之內(nèi)出現(xiàn)，但必須盡快著手準備防御措施。與論文一起發(fā)布的通訊稿表示，由于網(wǎng)絡(luò)標準需要超過十年時間才能實施，研發(fā)能夠抵抗攻擊的新算法“如今至關(guān)重要”。
量子計算的時代正在迅速到來。IBM、谷歌、微軟（Microsoft）、英特爾（Intel）等《財富》美國500強公司正在與加利福尼亞州的Rigetti等小型初創(chuàng)公司一起鉆研這項技術(shù)。與此同時，中國和其他國家也在它的研發(fā)上投入了數(shù)十億美元。無論哪個國家率先掌握了所謂的量子霸權(quán)，就會發(fā)現(xiàn)自己擁有了前所未有的權(quán)力——相當于獲得了互聯(lián)網(wǎng)的X射線透視鏡。
也就是說，我們得緊急武裝自己了。
