在約克敦海茨托馬斯·J·沃森研究中心埃羅·沙里寧風格的空曠外部區(qū)域，穿著藍色牛仔褲的IBM研究員正在組裝遵循量子力學規(guī)則打造的新一代超級計算機。這些充滿未來氣息的機器掛在穩(wěn)定的金屬支架上，看起來就像金色的枝形吊燈，或是機器蜂房。這些設備在真空的超低溫制冷箱內仿佛魔術般運轉著。該技術可謂集智慧與美麗于一身。
這些量子計算機通過未來的迭代，可以解決普通計算機無望處理的數(shù)學問題。它們會極大提升經典計算的速度，準確模擬化學反應等復雜的自然現(xiàn)象，開辟有待科學探索的全新未知領域。盡管看起來有些神秘，但這類機器會觸及從藥品研發(fā)到數(shù)字安全等我們生活的方方面面。
IBM的科學家正在檢查量子計算的硬件設備。
（圖片來源：Courtesy of IBM）
（圖片來源：Courtesy of IBM）
后面所說的這個領域帶來了巨大的挑戰(zhàn)。量子計算機相比普通計算機的一大優(yōu)勢在于擅長處理海量數(shù)據，這項工作對當今的計算機難度很大，以至于它成為了如今所有加密策略的基礎。另一方面，一臺足夠先進的量子計算機能夠勢如破竹地解決這些數(shù)學問題，就像電影《異形》（Alien）系列里異形的血液熔化鋼鐵那樣。量子計算的前景迫使人們對密碼學進行徹底的重新思考。
如今的加密手段遭到淘汰的速度可能會比大多數(shù)人預測得還要更快。谷歌（Google）的高級軟件工程師亞當·蘭利最近在一篇博文中指出，一些專家預測這種當代的“千年蟲漏洞”可能會在十年之內出現(xiàn)。安大略省滑鐵盧的量子計算研究所（Institute for Quantum Computing）的聯(lián)合創(chuàng)始人米歇爾·莫斯卡預測在2026年之前，量子技術有七分之一的概率會取得突破，破解如今常見的加密標準RSA-2048。如果真的如此，那么重新構建數(shù)字防線的最佳時間就是現(xiàn)在。正如蘭利所述，空等別人指導如何設立標準“看起來很危險”，沒有時間可以浪費了。
美國國家科學、工程和醫(yī)學院（National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine）最近的一篇論文支持了蘭利的觀點。這一研究機構認為，盡管破解加密手段的量子計算機不太可能在十年之內出現(xiàn)，但必須盡快著手準備防御措施。與論文一起發(fā)布的通訊稿表示，由于網絡標準需要超過十年時間才能實施，研發(fā)能夠抵抗攻擊的新算法“如今至關重要”。
量子計算的時代正在迅速到來。IBM、谷歌、微軟（Microsoft）、英特爾（Intel）等《財富》美國500強公司正在與加利福尼亞州的Rigetti等小型初創(chuàng)公司一起鉆研這項技術。與此同時，中國和其他國家也在它的研發(fā)上投入了數(shù)十億美元。無論哪個國家率先掌握了所謂的量子霸權，就會發(fā)現(xiàn)自己擁有了前所未有的權力——相當于獲得了互聯(lián)網的X射線透視鏡。
也就是說，我們得緊急武裝自己了。
