各位讀者,本週量子計算(QC)領域出現了兩項「重磅」公告。
第一項來自加州理工學院,其中包括本部落格的朋友 John Preskill。該研究展示了如何以比先前已知的更低開銷實現量子容錯,方法是使用高率編碼,這可能適用於中性原子架構(或允許非局部操作的其他架構,例如離子阱)。
第二項重磅消息來自 Google,他們發布了 Shor 演算法的一種低開銷實現,能夠破解 256 位元橢圓曲線密碼。
值得注意的是,Google 團隊出於極度謹慎的考量,選擇透過密碼學的零知識證明(zero-knowledge proof)來「發布」其結果,證明其電路的存在,從而避免將細節洩露給攻擊者。這是我第一次看到一個新的數學結果以這種方式宣布,儘管我知道在 16 世紀就有類似的先例,當時數學家會(例如)透過挑戰對手決鬥來證明他們解決四次方程的能力。我不確定這在多大程度上能真正有所幫助,因為一旦其他團隊知道存在一個更小的電路,他們可能很快也能找到它。
這兩項結果都沒有改變我們數十年來已知的量子計算基本原理,但它們確實改變了相關的數字。
將兩者結合起來看,例如比特幣的簽章,顯然比先前預期的更容易受到量子攻擊!特別是,加州理工學院團隊估計,僅需約 25,000 個物理量子位元就可能足夠,而一年前的最佳估計是數百萬個。這能節省多少時間——也許一年?當然,這是在一個無人確切知道的年數中減去的時間。
總之,這些結果為人們現在升級到抗量子密碼提供了更強大的動力。你們——如果相關的話——真的應該著手進行了!
當我提前得知這些結果時——特別是 Google 團隊選擇透過零知識證明來「發布」——我聯想到 Frisch 和 Peierls 在 1940 年計算出製造連鎖反應所需的鈾-235 量,但並未公開發表,儘管前一年關於核分裂的最新結果已經公開發表。我們在量子計算領域是否也將很快跨越那個門檻?但我從我最尊敬的密碼學和網路安全專家那裡得到了強烈的反駁。他們說:我們在這方面有數十年的經驗,答案是應該發表。而且,他們說,如果發表會讓那些仍在使用易受量子攻擊系統的人感到恐慌……嗯,也許這正是現在需要發生的事。
自然,記者們一直在追逐我要求評論,儘管這是最糟糕的一週,我需要在奧斯汀接待四組訪客。希望這篇文章有所幫助!請隨時在評論區提問或發布更多細節。
現在,由於這篇部落格文章沒有時間發酵和發酵,我需要回家參加家庭的逾越節家宴。逾越節快樂!