據(jù)ScienceAlert報(bào)道，在線數(shù)據(jù)在現(xiàn)有加密技術(shù)的保護(hù)下，整體而言仍然十分安全。假設(shè)每位用戶都能妥善管理密碼并采取必要的防護(hù)措施，這些數(shù)據(jù)就如同被鎖進(jìn)一座幾乎無法攻破的保險(xiǎn)庫(kù)——即便調(diào)動(dòng)全球所有超級(jí)計(jì)算機(jī)聯(lián)合運(yùn)算上萬年，也難以將其破解。

然而，量子計(jì)算機(jī)這一新型計(jì)算形態(tài)的出現(xiàn)，正悄然改變這場(chǎng)“安全攻防”的格局。

從實(shí)驗(yàn)室原型到商業(yè)級(jí)系統(tǒng)的加速?zèng)_刺

2025年成為量子計(jì)算發(fā)展的關(guān)鍵年份。

谷歌在10月宣布了一項(xiàng)里程碑式突破：在其105量子比特的“Willow”超導(dǎo)量子處理器上，首次完成了具有可驗(yàn)證性的量子優(yōu)勢(shì)演示。這項(xiàng)名為“量子回聲”的實(shí)驗(yàn)，在測(cè)量特定復(fù)雜函數(shù)的任務(wù)中，計(jì)算速度達(dá)到經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)的約13000倍。

這一成果不僅驗(yàn)證了量子糾錯(cuò)理論的有效性，更從物理層面證明了量子系統(tǒng)隨規(guī)模擴(kuò)大而錯(cuò)誤率呈指數(shù)級(jí)下降的規(guī)律。

與此同時(shí)，IBM也在加速推進(jìn)其量子路線圖。

2025年11月，該公司推出了兩款新型量子計(jì)算機(jī)：“夜鷹”（Nighthawk）和“潛鳥”（Loon）。其中“潛鳥”設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了量子比特之間的六向連接，且連接可以“突破平面”，這是目前其他超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)所不具備的能力。IBM研究負(fù)責(zé)人杰伊·甘貝塔表示，對(duì)“夜鷹”設(shè)計(jì)的初步測(cè)試表明，它運(yùn)行的量子計(jì)算程序比公司目前最常用量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序復(fù)雜度高30%。

更值得關(guān)注的是工程化進(jìn)展。

IBM在2025年10月宣布，已能在AMD的常見芯片上運(yùn)行關(guān)鍵的量子計(jì)算糾錯(cuò)算法，標(biāo)志著量子計(jì)算機(jī)商業(yè)化又邁出重要一步。這項(xiàng)技術(shù)不僅能在現(xiàn)實(shí)條件下穩(wěn)定運(yùn)行，還能部署在價(jià)格相對(duì)低廉的商業(yè)芯片上，運(yùn)行速度比實(shí)際需求快了10倍。

破解加密的門檻大幅降低

如果說硬件進(jìn)步令人矚目，那么算法優(yōu)化的突破則更加觸目驚心。

最新研究顯示，具備“密碼學(xué)相關(guān)能力”的量子計(jì)算機(jī)（CRQC）要想攻破目前廣泛使用的RSA和橢圓曲線密碼（ECC），所需規(guī)模可能遠(yuǎn)小于此前主流預(yù)測(cè)。

加州理工學(xué)院和加州大學(xué)物理系工程師的一項(xiàng)研究指出，要利用量子計(jì)算機(jī)配合肖爾算法（Shor算法）破解當(dāng)前最先進(jìn)的公鑰密碼技術(shù)，并不需要數(shù)百萬量子比特的超大規(guī)模系統(tǒng)。研究稱，只需要約1萬個(gè)原子量子比特的量子計(jì)算機(jī)，就有可能對(duì)RSA公鑰加密構(gòu)成現(xiàn)實(shí)威脅。

這一門檻遠(yuǎn)低于此前科學(xué)界普遍給出的估算。

谷歌研究院的最新分析進(jìn)一步加劇了業(yè)界的憂慮。谷歌團(tuán)隊(duì)的研究顯示，要攻破ECC，所需的物理量子比特有望降至50萬以下，大約只有此前部分預(yù)測(cè)值的二十分之一。作為概念驗(yàn)證，研究人員編譯了兩套用于實(shí)現(xiàn)肖爾算法的量子電路，實(shí)現(xiàn)了“所需比特?cái)?shù)量的20倍降低”。

最令人震驚的是時(shí)間估算。該研究表明，在一個(gè)理論情景中，量子計(jì)算機(jī)可能只需最短九分鐘就能破解比特幣的私鑰，從而在比特幣10分鐘的出塊時(shí)間下，留給它一個(gè)很小的“即用攻擊”窗口。研究人員估計(jì)，從得知公鑰的時(shí)刻起，發(fā)起即用攻擊所需的時(shí)間大約要么是9分鐘，要么是12分鐘。

2029年或成加密體系分水嶺

隨著算力與算法的雙重躍進(jìn)，“量子日”（Q-Day）的預(yù)測(cè)時(shí)間正在不斷前移。

谷歌研究人員在2026年4月發(fā)布的白皮書中明確指出，一臺(tái)具有密碼學(xué)相關(guān)實(shí)際能力的量子計(jì)算機(jī)，可能在2029年前后就足以攻破大多數(shù)主流區(qū)塊鏈。

這一時(shí)間點(diǎn)與多數(shù)量子研發(fā)團(tuán)隊(duì)為大規(guī)模、商業(yè)級(jí)量子計(jì)算機(jī)問世所設(shè)定的目標(biāo)時(shí)間相吻合。國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司（IBM）通常被視為谷歌在量子領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，其目標(biāo)也是在那之前部署一臺(tái)具備容錯(cuò)能力的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

690萬枚比特幣已處于風(fēng)險(xiǎn)之中

量子計(jì)算的威脅并非遙不可及的理論推演，而是已經(jīng)存在的現(xiàn)實(shí)風(fēng)險(xiǎn)。谷歌指出，現(xiàn)有多達(dá)690萬枚比特幣因公鑰已暴露在外，隨時(shí)可能遭到量子算力破解。

這種威脅的特殊性在于“現(xiàn)在偷，以后破”的攻擊模式。

即使Q-Day尚未到來，黑客或某些國(guó)家現(xiàn)在就可以竊取加密數(shù)據(jù)，等到量子計(jì)算機(jī)具備破解能力時(shí)再解密。布里斯托大學(xué)的Chloe Martindale指出：“現(xiàn)在存的加密數(shù)據(jù)，20年后可能還得保密——比如醫(yī)療記錄，但量子電腦能把它解開”。

對(duì)于比特幣等加密貨幣而言，問題尤為嚴(yán)峻。大多數(shù)加密貨幣以及眾多區(qū)塊鏈項(xiàng)目都依賴橢圓曲線密碼學(xué)來保護(hù)交易與賬戶安全，一旦量子計(jì)算在成本和工程上具備可行性，這些系統(tǒng)的核心安全假設(shè)將面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

面對(duì)量子計(jì)算的逼近威脅，密碼學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)開始行動(dòng)。

2026年4月，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）發(fā)布全球首批3個(gè)后量子加密標(biāo)準(zhǔn)，旨在抵御量子計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)攻擊。這些標(biāo)準(zhǔn)包含加密算法的計(jì)算機(jī)代碼、如何實(shí)現(xiàn)它們的說明以及它們的預(yù)期用途，是NIST管理的八年努力的結(jié)果。

中國(guó)也在積極推進(jìn)后量子密碼研究。

在第三屆雁棲湖國(guó)際后量子密碼標(biāo)準(zhǔn)化與應(yīng)用研討會(huì)上，清華大學(xué)丘成桐數(shù)學(xué)中心、北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院教授丁津泰指出，隨著量子計(jì)算的發(fā)展，作為當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)形態(tài)安全信任根基的現(xiàn)代公鑰密碼學(xué)未來可能會(huì)被徹底顛覆。與會(huì)專家呼吁，加強(qiáng)對(duì)能夠抵御量子密碼算法的“后量子密碼”的研究部署，建立后量子密碼標(biāo)準(zhǔn)，以保證未來網(wǎng)絡(luò)空間安全。

然而，真正的挑戰(zhàn)在于遷移速度。

谷歌在上周的一篇博客文章中敦促企業(yè)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全措施，以免被時(shí)代甩在后面。該公司寫道：“加密技術(shù)面臨的威脅在當(dāng)下就已存在，因?yàn)榇嬖凇却鎯?chǔ)、后解密’的攻擊。而對(duì)數(shù)字簽名的威脅則是未來的風(fēng)險(xiǎn)。”

對(duì)于個(gè)人、企業(yè)和國(guó)家而言，提前布局量子安全加密不再是一種選擇，而是一種必然。

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