商界諮詢顧問預測,量子運算能力在2030年代中期將能帶來數千億美元額外收入,有些人甚至預測在量子電腦時代來臨前,量子技術進步將大幅提高某些軍事裝備的性能。
澳洲量子技術公司Q-CTRL創辦人兼執行長畢爾考克(Michael Biercuk)說,量子技術「在21世紀帶來的變革,可能相當於人們19世紀開始用電」。
當今許多通訊是用「公開金鑰基礎建設」(PKI)來保障安全,這套系統開發於1970年代,目的是執行大規模加密。
PKI讓網路經濟和開放的電信系統得以興起。電郵帳號和網路銀行的密碼、安全的通訊平台,全都要靠這套系統,對許多政府和國家安全通訊來說也很重要。
畢爾考克解釋,PKI提供的安全本質上是把資訊藏在一道非常艱深的數學題後面,而創造並管理這道難題的最常見演算法稱為RSA。未來可能出現的變化是,量子電腦不費吹灰之力就可以解開這些難題。
他說:「如果這道數學題對一台電腦來說不是很難…(資料)就全都有風險了。」
中國砸重金發展量子技術,但美國的綜合能力可能較好
新華社曾報導,中國國家主席習近平2020年向高層官員演說時強調量子技術的「戰略價值」。在他治下,中國訂定主導量子科學的明確目標;有些人估計,中國在量子研究上支出的經費也比其他任何國家都多。
麥肯錫顧問公司(McKinsey & Company)今年4月發布的報告估計,中國宣布用於量子研究的資金累計已達153億美元,是美國37億美元的4倍以上。
中國量子技術研究的重要推手之一是中國科學院院士潘建偉,他在維也納師從諾貝爾物理獎得主吉林哲(Anton Zeilinger)並攻讀博士,後來轉往德國海德堡大學(University of Heidelberg),於2008年返回中國。
潘建偉在中國領導的團隊於2016年發射全球首顆量子通訊衛星「墨子號」;隔年,他的團隊和研究員用墨子號連結北京與維也納,舉行全球第一場量子加密遠程會議。
雖然中國明顯是官方出資較多,一些研究人員認為美國擁有私人企業的技術創新人士、政府實驗室、大學研究員和合作盟友,因此在整體量子領域仍然領先。此外,美國政府也準備限制美方對中國量子能力方面的投資。
美國總統拜登今年8月簽署行政命令,下令財政部督導美方在量子科技、半導體與人工智慧等領域的投資。行政命令的附件將中、港、澳列為關注地區,可禁止美企投資中國的量子技術和設備生產。
保護數位機密面臨的一項挑戰,在於無論「Q日」何時到來,量子密碼破譯者都不太可能宣布自己有所突破,反而會三緘其口,以便盡可能長久利用這項優勢。
孔茲告訴美國國防資訊系統局,密碼被破解時「我們未必知道」,還說「我們可能要吃點苦頭才會發現…但可以預期的是,密碼一定會被破解。」
責任編輯/郭家宏