量子電腦神算 性能驚人 資安有隱憂

 

量子力學幾乎令各種常識毫無用武之地,連科學家也不完全了解量子層級的重要性。然而量...

量子力學幾乎令各種常識毫無用武之地,連科學家也不完全了解量子層級的重要性。然而量子力學罕見的動能卻即將顛覆科技產業。

其中最值得重視的應用之一,就在於計算。理論上量子電腦可能利用奇數次原子交互作用,比傳統電腦更快地解決一些問題。雖然全功能量子電腦還須多年才能問世,但科學家最近在材料、設計及製造方法上已獲得多項進展。

這將帶來多項驚人的利益。量子電腦可以模擬原子及分子的行為,使化學家及藥品設計人員受益;也比現有科技更能解決「最優化」問題,例如有效規劃飛航路線等;另外還能加速人工智慧的進展,改善偵測設備,並有助於設計更強韌且更輕的工業材料。

全球在量子科技領域的競爭益發激烈,而投資額當然也大幅增加。IBM、微軟及Google都正在成立量子研究實驗室,相關的創新企業相繼出現,銀行業興趣盎然,各國政府也尋求量子電腦在太空探測、醫療研究及情報蒐集方面的應用。美國國安局已默默開發量子電腦數年之久,希望能作為永不停止的解碼裝置。

這也引出一項潛在的問題。為了簡化,用密碼編寫的工具(目的是保護網路資訊)須依賴非常艱深的數學問題,而一般電腦無法在合理的時間內解出,但量子電腦卻可能迅速解出此類的方程式。

如此一來,從手機、電子商務到雲端運算,安全性都可能大幅降低。一些專家估計,20年之內量子電腦可能突破所有目前正在使用的公開金鑰,對世界經濟可能造成毀滅性的衝擊。

目前研究人員已經在開發「量子約束」密碼,一些企業還宣稱在此一領域已獲得重大進展。例如Google正在為瀏覽器研發一種新的安全系統,能夠抵制量子演算模式。雖然還有許多研究尚未完成,但全球的標準機構都了解問題所在。

但仍不可掉以輕心,尤其是企業界。許多企業的檔案基於法規及商業的原因,都須保存數年,但缺乏保護檔案的長期策略。許多使用當前編碼科技所儲存的重要資料,一不小心就可能被量子電腦攻破。

政府也可以為量子電腦出一份力。量子運算需要物理學、電腦科學及工程學等能力,因此很難找到合格的勞工。政府增加基礎量子科學研究方面的投資,有助於培養一批技術勞工,促進技術專業能力,並為此一新領域奠定基礎。政府也可以加速開發更強有力的編碼技術。

簡而言之,在邁向量子電腦之際,基本常識並非毫無用處,而且可能是為新時代預做準備的最佳途徑。

 

參考資料

http://udn.com/news/story/7086/2054378