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是時(shí)候?yàn)榇蠹页吻逡粋€(gè)謬論了：量子計(jì)算仍然只是一種理論！事實(shí)很明顯并非如此。如果你不相信，可以繼續(xù)閱讀此文。事實(shí)上，在理論物理學(xué)家Richard Feynman提出量子計(jì)算概念的50多年后，量子理論正一步步走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，目前量子計(jì)算已經(jīng)完成了理論階段，加之有開源的方法推動(dòng)量子計(jì)算程序的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算商業(yè)化已經(jīng)并不遙遠(yuǎn)。

D-Wave公司就首次向公眾開放了其量子計(jì)算能力，超過100個(gè)早期應(yīng)用程序（其中70%是在云中構(gòu)建的）可以運(yùn)行在量子計(jì)算機(jī)上，用于模擬天氣模式和海嘯，優(yōu)化酒店廣告展示，以及解決復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)問題等。

甚至科技巨頭IBM也開始參與其中，推出了世界首個(gè)商用“通用”量子計(jì)算服務(wù)IBM Q系統(tǒng)，該系統(tǒng)建立在IBM的Quantum Experience的技術(shù)之上。雖然目前該技術(shù)尚不成熟，但是IBM將圍繞其展開一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略規(guī)劃。IBM認(rèn)為，這個(gè)系統(tǒng)對(duì)發(fā)展未來量子機(jī)的市場(chǎng)至關(guān)重要，未來量子機(jī)器將可以解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法運(yùn)行的復(fù)雜運(yùn)算。云服務(wù)是創(chuàng)建有用量子計(jì)算機(jī)鏖戰(zhàn)的最新進(jìn)展。

除IBM外，對(duì)這項(xiàng)技術(shù)感興趣的公司還包括微軟、Alphabet、摩根大通、三星、巴克萊、戴姆勒股份公司以及橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等。例如，去年9月，微軟就曾展示了其在拓?fù)淞孔游灰约坝布浖鷳B(tài)系統(tǒng)開發(fā)方面取得的進(jìn)展，發(fā)布了為駕馭規(guī)模化量子計(jì)算機(jī)而專門優(yōu)化的新的編程語言，讓開發(fā)者能夠編寫量子程序，在當(dāng)前的量子模擬器上調(diào)試，并能夠在未來真正的拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)上運(yùn)行。

注意，這里只是列舉了部分對(duì)該技術(shù)感興趣的企業(yè)，并未細(xì)數(shù)想要獲取該技術(shù)的國(guó)家。比如，中國(guó)就曾表示，它希望中國(guó)的量子計(jì)算能力可以在10年內(nèi)達(dá)到全世界計(jì)算能力總和100萬倍。

無論是企業(yè)還是國(guó)家的發(fā)展事實(shí)都告訴我們，應(yīng)該消除關(guān)于量子計(jì)算機(jī)的誤解：它們是真實(shí)可行的，并且該技術(shù)已經(jīng)不再局限于大學(xué)、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及聯(lián)邦政府。它們將切實(shí)地改變我們開展業(yè)務(wù)和日常事務(wù)的方式。

不過目前，至于這項(xiàng)技術(shù)究竟是好是壞還尚待觀察。

下面是關(guān)于量子計(jì)算的一些關(guān)鍵信息：它的計(jì)算能力將幫助我們解決（至少在我們有生之年可以實(shí)現(xiàn)）曾經(jīng)被視為“無解”的數(shù)學(xué)問題。它快速處理數(shù)據(jù)的能力將為我們提供改變游戲規(guī)則的可能性。這也就意味著，該技術(shù)將能夠?yàn)樗幬镏委煛⒔ㄖ牧稀⑷斯ぶ悄堋⑻鞖忸A(yù)報(bào)、戰(zhàn)爭(zhēng)能力，當(dāng)然還有數(shù)據(jù)保護(hù)等方面帶來實(shí)質(zhì)性的改變。

受量子計(jì)算能力影響的一個(gè)數(shù)據(jù)保護(hù)領(lǐng)域就是“加密”。隨著量子計(jì)算的發(fā)展，加密技術(shù)以及利用加密技術(shù)保護(hù)的數(shù)字信息都面臨著威脅。攻擊者利用電腦破解加密文件歸根結(jié)底只是時(shí)間問題。大多數(shù)現(xiàn)代加密系統(tǒng)，如 Diffie-Hellman 和 RSA，都是基于一個(gè)前提——讓黑客計(jì)算很長(zhǎng)的時(shí)間才能找到密鑰。

由于量子計(jì)算并不按這個(gè)套路出牌，它不需要一次一次地進(jìn)行組合，使用量子比特就可以一次就試遍所有的密碼組合，幾秒的時(shí)間就找出正確密鑰，這也就導(dǎo)致使用傳統(tǒng)公鑰基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（PKI）的系統(tǒng)很容易崩潰。

除此之外，這也會(huì)極大地改變甚至威脅到我們的生活。試想一下，用于身份驗(yàn)證的所有（頒發(fā)給網(wǎng)站、電子郵件和數(shù)字簽名）安全證書都可以輕易地被量子計(jì)算破解，我們又憑什么抵抗來自網(wǎng)絡(luò)犯罪分子和敵對(duì)國(guó)家的入侵。

說到這里，可能會(huì)給大家一種“天要塌了”的感覺，所以在此要明確一下我的觀點(diǎn)：我們并不是說“明天”就會(huì)發(fā)生這種加密災(zāi)難，但是我們確信這種災(zāi)難一定會(huì)在我們有生之年內(nèi)發(fā)生。當(dāng)然，這也是任何新技術(shù)都會(huì)面臨的問題：時(shí)機(jī)！

所以說，你是選擇坐觀其變?cè)俅_定下一步行動(dòng)，還是在資源允許的情況下，成為該技術(shù)的早期采用者？以下是一些可能有助于你做出最終決定的想法：

如果貴公司不是一家數(shù)據(jù)依賴型企業(yè)，那么未來幾年在您選擇“觀望”時(shí)，您將會(huì)非常安全。等到您擔(dān)心量子計(jì)算的時(shí)候，說明您可能已經(jīng)遭受了更能直接影響您的其他障礙。

但是，如果貴公司是一家數(shù)據(jù)依賴型企業(yè)——比如持有并使用大量個(gè)人身份信息的銀行、金融機(jī)構(gòu)或組織——那么，您可能會(huì)希望成為首批“量子列車”的持票人之一。注意，如果你過去有一直追蹤這方面消息的話，你應(yīng)該知道已經(jīng)有多趟“列車”（這里指量子計(jì)算方面的研究成果）已經(jīng)駛出了車站。

其中一個(gè)與加密相關(guān)的量子成果就是量子密鑰分配（QKD）。這是一個(gè)有趣的概念，這個(gè)過程依靠的是量子力學(xué)的物理定律，而不是通常密鑰分配所依賴的計(jì)算復(fù)雜度，從而讓密碼系統(tǒng)的安全性提高到了一個(gè)新的高度。

迄今為止，QKD在理論上和實(shí)驗(yàn)上都取得了很大的進(jìn)展，世界上眾多研究小組研制的實(shí)際系統(tǒng)無論密鑰傳輸速率、傳輸距離還是系統(tǒng)穩(wěn)定性方面都有了大的突破，而少數(shù)公司也開始提供商業(yè)的點(diǎn)到點(diǎn)QKD設(shè)備。

它雖然并不是準(zhǔn)確意義上的量子計(jì)算，但是至少你正在使用量子物理來幫助阻止?jié)撛诘奈磥砹孔佑?jì)算攻擊，這已經(jīng)算是很酷的嘗試了。新技術(shù)的出現(xiàn)總是需要時(shí)間的驗(yàn)證，試想一下，20年前，你的家用電腦有56.6 kbit / s的速度都已經(jīng)很了不起了，再看看經(jīng)過20年的發(fā)展，現(xiàn)在你的電腦速度達(dá)到了多少？

同樣地，我們也要給量子計(jì)算20年時(shí)間，這并不是很長(zhǎng)一段時(shí)間，畢竟一切發(fā)展都需要有一個(gè)開始，網(wǎng)絡(luò)銀行的首次嘗試始于20世紀(jì)80年代初，到了2001年，美國(guó)銀行已經(jīng)有近300萬人使用在線銀行業(yè)務(wù)。換句話說，變化發(fā)生地異常迅猛！

因此，雖然我們對(duì)于量子計(jì)算的未來仍然處于未知的狀態(tài)，但是如果貴公司是一家數(shù)據(jù)密集型企業(yè)，并且計(jì)劃在未來幾年內(nèi)使用并保留這些數(shù)據(jù)，那么建議您需要重新開始考慮新的加密形式，以替代現(xiàn)行的加密方式。