谷歌量子芯片突破：8小时破解2048位RSA加密，全球数据安全面临重大挑战
谷歌量子芯片突破：8小时破解2048位RSA加密，全球数据安全面临重大挑战
2024年12月，谷歌宣布其最新研发的量子计算芯片“Willow”实现了两项重大突破：一是通过105个物理量子比特实现量子纠错的重大进展；二是能够在不到5分钟内完成一项传统超级计算机需要10^25年才能完成的计算任务。这一突破不仅展示了量子计算的巨大潜力，也引发了人们对现有加密体系安全性的担忧。
量子计算如何威胁传统加密？
当前广泛使用的RSA加密算法基于大整数分解的数学难题。在传统计算机上，分解一个2048位的大整数可能需要数千年甚至更长时间。然而，量子计算机利用Shor算法，可以将这一时间缩短到惊人的8小时以内。这意味着，一旦量子计算机技术成熟，目前保护着我们银行交易、电子邮件和各种在线服务的加密体系将变得不堪一击。
全球应对措施
面对这一挑战，各国和国际组织都在积极行动。美国国家标准与技术研究院（NIST）自2015年起就开始推进后量子密码学（PQC）的研究与标准化工作，目前已选定四种基于结构化格和哈希函数的新算法。这些算法旨在同时抵御传统计算机和量子计算机的攻击。
同时，俄罗斯、印度、日本、欧盟和澳大利亚等国家和地区也在进行重要的量子研究。这场“量子军备竞赛”不仅是技术竞争，更是对未来信息安全主导权的争夺。正如克莱姆森大学助理教授Ryann Rose Cartor所指出的，建立新标准和验证其安全性通常需要10到20年的时间，因此必须尽早行动。
量子计算的未来展望
虽然量子计算带来了安全挑战，但其潜在应用也令人兴奋。例如，量子隐形传态技术可以实现安全的数据传输，而量子密码学则提供了理论上“不可破解”的加密方案。此外，量子计算在药物研发、气候模拟和优化问题等领域也展现出巨大潜力。
然而，要实现这些应用仍需克服诸多挑战。谷歌量子AI实验室负责人Hartmut Neven承认，能够实际应用于商业场景的量子计算机在2030年之前可能不会出现。但随着技术的不断进步，这一天的到来似乎只是时间问题。
正如特斯拉CEO埃隆·马斯克所说，人类若要成为高度文明，需要走向“卡尔达肖夫指数II型”，这意味着我们需要充分利用量子计算等先进技术。但在这个过程中，如何平衡技术创新与信息安全，将是人类面临的重要课题。