我在 youtube 上看到了这个关于量子计算的视频。它说一家名为dwavesys的公司已经制造出商用量子计算机。我在网站上查了一下,它存在。我认为这仍然是理论上的,量子计算机是一个遥远的未来。
如果视频说的是真的,那整个Public Key Infrastructure
就崩溃了吧?
真的有功能正常的量子计算机吗?
是的,功能齐全的量子计算机可以解决公钥密码学的根本难题。是的,D-Wave Systems 确实生产了一台似乎具有量子计算某些特征的机器。但 D-Wave 尚未证明他们的计算机符合解决RSA 问题或离散对数问题等问题所需的所有量子计算标准。
事实上,一些专家怀疑 D-Wave 计算机是否应该被视为量子计算机。麻省理工学院副教授 Scott Aaronson 在他的博客上写道:
对我来说,要记住的三个关键点是:
(1) D-Wave 仍未证明 2-qubit 纠缠,我认为这是可扩展量子计算的不可协商的“健全性检查”之一。换句话说:如果你正在产生纠缠,那么你可能会或可能不会获得量子加速,但如果你没有产生纠缠,那么我们目前的理解无法解释你如何可能获得量子加速。
(2) 不幸的是,D-Wave 的机器在一定时间内解决了某些特定问题,而运行(例如)模拟退火的特定经典计算机需要更多时间,这并不是(本身)很好的证据表明 D-Wave 是由于量子效应而实现加速。请记住,D-Wave 现在已经花费了大约 1 亿美元和大约 10 年的时间来开发一台高度优化的专用计算机,以解决一个特定的优化问题。所以,正如我喜欢说的那样,量子效应可以扮演“石头汤中的石头”的角色:吸引兴趣、投资、人才等,以构建一个在其专业任务中表现良好的设备,但是最终不是因为该设备中的量子相干性。
(3) D-Wave 商业模型所基于的量子算法——即量子绝热算法——具有在退相干率上升时“优雅地退化”为经典模拟退火的特性。从根本上说,这使得很难知道量子相干在他们设备的性能中扮演什么角色(如果有的话)。如果他们试图使用 Shor 算法来分解数字,情况会更加明确:Shor 算法的不连贯版本只会给你随机垃圾。但是绝热算法的不相干版本仍然为您提供了一个非常好的(但现在基本上是“经典”)算法,这就是难以理解这里发生的事情的原因。
因此,至少目前不存在会破坏公钥密码学的实用量子计算机,在不久的将来也不会出现这种情况。一些专家认为,这还有很长的路要走。
顺便说一句,为了更好地分析未来量子计算机对密码学的影响,我推荐Matthew Green关于这个主题的博客文章。
有点像,一些大学已经制造了实验性的量子处理器,但它们还没有达到袖珍计算器的能力。