量子計算：“最強大腦”或?qū)缪菸磥響?zhàn)爭“狠角色”

來源:中國軍網(wǎng)綜合 2017-02-24 16:33 http://www.fafqdl.cn/

　　量子計算的存儲能力驚人，一枚由250個原子構(gòu)成的量子存儲器，可存儲的數(shù)據(jù)量將達到2的250次方，其數(shù)量比宇宙中已知的全部原子數(shù)目還要多。最新一代量子計算機可以使用1000個量子比特位，相當于是“1000進制”的計算機。

　　美國國防部高級研究計劃局專門制定了“量子信息科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃”和研發(fā)量子芯片的“微型曼哈頓”計劃，加速推進量子信息技術(shù)的實際應用。此外，法、德、日、瑞典等國軍隊也相繼制定并實施了一系列發(fā)展量子信息技術(shù)的計劃。我國科學家在世界上首次實現(xiàn)的對光晶格中超冷原子自旋比特糾纏態(tài)的操縱，向基于超冷原子的可擴展量子計算邁出了重要一步。

　　量子加密解密“有絕招”

　　密碼是確保信息安全的重要手段，更是各國政府和軍隊信息對抗的焦點。現(xiàn)代密碼學使用的加密算法，通過密鑰來改變和偽裝信息數(shù)據(jù)并進行還原。然而，傳統(tǒng)加密算法都是可以破解的，即使是再復雜的密鑰也可以利用高速計算機找到答案。這種加密算法已成為高懸在信息安全上方的“達摩克利斯之劍”，時刻威脅著國防、金融等領(lǐng)域安全。

　　理論上，使用量子密鑰加密的通信系統(tǒng)不可能出現(xiàn)盜聽現(xiàn)象，因為量子通信提供了一種不可截獲和破譯的絕對安全新型密碼體制。量子保密通信利用量子疊加原理，將量子的多個分身作為安全通信的密鑰，一旦該密鑰被竊聽或測量，量子的其他分身態(tài)會隨即消失。竊聽者的存在會引入額外誤碼，信息發(fā)送方和接收方都可以迅速測量到這一變化，從而中斷該次密鑰傳輸，有效抵抗針對密碼系統(tǒng)的截取重發(fā)攻擊，具有極高的密碼安全性。

　　量子計算不僅可以確保自身通信安全，更可用來輕松破解現(xiàn)有密碼體系。計算機技術(shù)的快速發(fā)展，使得密碼破譯的難度逐漸降低，尤其是利用了并行性原理的量子計算，可快速破譯以因式分解算法為基礎的密碼體系。據(jù)估算，采用了“量子搜尋算法”的量子計算機，破解密碼時間僅僅只有不到4分鐘，而電子計算機則需要1000年。