在約克敦海茨托馬斯·J·沃森研究中心埃羅·沙里寧風(fēng)格的空曠外部區域，穿著(zhù)藍色牛仔褲的IBM研究員正在組裝遵循量子力學(xué)規則打造的新一代超級計算機。這些充滿(mǎn)未來(lái)氣息的機器掛在穩定的金屬支架上，看起來(lái)就像金色的枝形吊燈，或是機器蜂房。這些設備在真空的超低溫制冷箱內仿佛魔術(shù)般運轉著(zhù)。該技術(shù)可謂集智慧與美麗于一身。
這些量子計算機通過(guò)未來(lái)的迭代，可以解決普通計算機無(wú)望處理的數學(xué)問(wèn)題。它們會(huì )極大提升經(jīng)典計算的速度，準確模擬化學(xué)反應等復雜的自然現象，開(kāi)辟有待科學(xué)探索的全新未知領(lǐng)域。盡管看起來(lái)有些神秘，但這類(lèi)機器會(huì )觸及從藥品研發(fā)到數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備。
（圖片來(lái)源：Courtesy of IBM）
（圖片來(lái)源：Courtesy of IBM）
后面所說(shuō)的這個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的挑戰。量子計算機相比普通計算機的一大優(yōu)勢在于擅長(cháng)處理海量數據，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。另一方面，一臺足夠先進(jìn)的量子計算機能夠勢如破竹地解決這些數學(xué)問(wèn)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(jìn)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(huì )比大多數人預測得還要更快。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(zhuān)家預測這種當代的“千年蟲(chóng)漏洞”可能會(huì )在十年之內出現。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·莫斯卡預測在2026年之前，量子技術(shù)有七分之一的概率會(huì )取得突破，破解如今常見(jiàn)的加密標準RSA-2048。如果真的如此，那么重新構建數字防線(xiàn)的最佳時(shí)間就是現在。正如蘭利所述，空等別人指導如何設立標準“看起來(lái)很危險”，沒(méi)有時(shí)間可以浪費了。
美國國家科學(xué)、工程和醫學(xué)院（National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine）最近的一篇論文支持了蘭利的觀(guān)點(diǎn)。這一研究機構認為，盡管破解加密手段的量子計算機不太可能在十年之內出現，但必須盡快著(zhù)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(guò)十年時(shí)間才能實(shí)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(shí)代正在迅速到來(lái)。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(shí)，中國和其他國家也在它的研發(fā)上投入了數十億美元。無(wú)論哪個(gè)國家率先掌握了所謂的量子霸權，就會(huì )發(fā)現自己擁有了前所未有的權力——相當于獲得了互聯(lián)網(wǎng)的X射線(xiàn)透視鏡。
也就是說(shuō)，我們得緊急武裝自己了。
