拥有 2000 万量子比特的量子计算机可以在 8 小时内破解 2048 位加密

可以肯定的是，量子计算机将能够破解用于发送秘密信息的现有加密代码。这些加密技术从来都不是完全可靠的。相反，它们依赖于只在一个方向上工作的复杂数学函数，从而很容易加密信息。

此类技术的安全性基于经典计算机解密信息所需的时间。现代加密技术几乎牢不可破，因为今天的计算机需要数千年才能解密它们的代码。

然而，量子计算机将能够轻松破解这些代码，而且这些机器比预期的更接近现实。

最近，谷歌和瑞典 KTH 皇家理工学院的研究人员提出了一种更有效的技术，量子计算机可以用它来解密秘密信息。它将允许量子计算机使用更少的资源来执行密码破解计算。

1994 年，美国数学家 Peter Shor 开发了一种量子算法，可以比在经典计算机上运行的现有最佳算法以指数方式分解大数。他建议足够强大的量子机器可以轻松破解现代加密技术。

近十年来，量子计算取得了许多进展。 2012 年，科学家们能够使用 4 量子位量子计算机来分解“143”。两年后，他们使用类似的机器对“56153”进行分解。

考虑到进展速度，量子计算机很快就能超越当今的计算机。至少这是几年前科学家们的预期。

事实证明，在量子机器中分解大量数字比预期的要困难得多。这是由于大型量子计算机中的显着噪声所致。这个问题可以通过使用纠错码来解决，纠错码本身需要额外的量子位。

参考：arXiv:1905.09749 |麻省理工科技评论

考虑到这个噪声因素，量子计算机将需要 10 亿个量子位来分解 2048 位数字（或解密 2048 位 RSA 加密）。然而，今天的通用量子计算机只有 70 个量子位。

新算法使量子计算机只需 2000 万个量子比特即可完成这些计算。事实上，研究人员已经证明，运行在这种新算法上的量子设备只需 8 小时即可破解 2,048 位 RSA 加密。

他们的方法以高效的方式执行模幂运算——一种对模数执行的幂运算。这种数学运算在 Shor 算法中的计算量很大。

研究人员找到了优化此操作的不同方法，大大减少了运行算法所需的资源。

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尽管在不久的将来不可能拥有 2000 万量子比特的量子计算机，但安全专家必须想出一种新的加密形式，即使是强大的量子计算机也无法做到破解。

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