量子計(jì)算：“最強(qiáng)大腦”或?qū)缪菸磥響?zhàn)爭(zhēng)“狠角色”
量子計(jì)算的存儲(chǔ)能力驚人，一枚由250個(gè)原子構(gòu)成的量子存儲(chǔ)器，可存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量將達(dá)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(jì)算機(jī)可以使用1000個(gè)量子比特位，相當(dāng)于是“1000進(jìn)制”的計(jì)算機(jī)。
美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局專門制定了“量子信息科學(xué)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(jì)劃，加速推進(jìn)量子信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。此外，法、德、日、瑞典等國(guó)軍隊(duì)也相繼制定并實(shí)施了一系列發(fā)展量子信息技術(shù)的計(jì)劃。我國(guó)科學(xué)家在世界上首次實(shí)現(xiàn)的對(duì)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(kuò)展量子計(jì)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(guó)政府和軍隊(duì)信息對(duì)抗的焦點(diǎn)。現(xiàn)代密碼學(xué)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(jìn)行還原。然而，傳統(tǒng)加密算法都是可以破解的，即使是再?gòu)?fù)雜的密鑰也可以利用高速計(jì)算機(jī)找到答案。這種加密算法已成為高懸在信息安全上方的“達(dá)摩克利斯之劍”，時(shí)刻威脅著國(guó)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?yàn)榱孔油ㄐ盘峁┝艘环N不可截獲和破譯的絕對(duì)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(gè)分身作為安全通信的密鑰，一旦該密鑰被竊聽或測(cè)量，量子的其他分身態(tài)會(huì)隨即消失。竊聽者的存在會(huì)引入額外誤碼，信息發(fā)送方和接收方都可以迅速測(cè)量到這一變化，從而中斷該次密鑰傳輸，有效抵抗針對(duì)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(jì)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(jì)算機(jī)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(jì)算，可快速破譯以因式分解算法為基礎(chǔ)的密碼體系。據(jù)估算，采用了“量子搜尋算法”的量子計(jì)算機(jī)，破解密碼時(shí)間僅僅只有不到4分鐘，而電子計(jì)算機(jī)則需要1000年。
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