量子计算机攻击能防止吗?建造量子计算机有多难?

今天，小编将在这篇文章中为大家带来计算机" target="_blank">量子计算机的有关报道，通过阅读这篇文章，大家可以对量子计算机具备清晰的认识，主要内容如下。

一、量子计算机攻击能防止吗

因为有一些已知的量子算法打破了当今最常用的密码学方法。幸运的是，量子技术也提供了解决方案。利用量子密钥分发(QKD)，可以在发送者和接收者之间安全地建立秘密密钥，这不是科幻小说。商业QKD系统可从几个供应商处获得，并且已经部署了基于空间的版本。标准的QKD系统使用单一的光粒子处于两种可能的状态之一，例如水平或垂直偏振。这将传输限制为每个光子一位，在某种意义上，光子被编码成只有两个字母的字母表：a和b。

科学家现在用一千多个字母增加了这个数字。这增加了对噪声的抵抗力，并潜在地提高了数据速率。通过在10^24个使用过的光子的可能位置，对量子信息进行编码来实现这一点。为了让攻击者很难看到发送的内容，会在两个不同的字母表之间随机切换编码。领导这项实验的Pepjn Pinkse解释说：这就像试图猜测两个会议室里在说什么。一个房间的会议语言是中文，另一个房间的会议语言是荷兰语，但你在进入之前并不知道。

如果一个说荷兰语的人选择了中文房间，他什么都不懂，尽管对于一个说中文的人来说，讲说是非常清楚的。在该方法中，发送者使用两种语言，并在它们之间随机切换。此外，接收者还可以在以一种语言或另一种语言收听之间进行切换。只有在语言一致的情况下，才能传达有用的信息。同时听两种语言是物理学基本定律所禁止的。研究人员将这项技术与非常微弱的光、视频投影仪芯片和现代单光子探测相机一起使用，证明了它们可以在每个光子上传输多达7个安全比特。

二、建造量子计算机有多难

对于所有计算机，它的核心都是芯片。只不过传统计算机的核心是CPU，而量子计算机的核心是量子芯片。传统CPU芯片更关注芯片制造的工艺，比如使用3纳米还是5纳米工艺，相比之下，量子芯片对制程工艺并没有那么严格的要求，而是对芯片的运行环境有着严格甚至是严苛的要求。为了实现对量子比特的精确控制，就需要精确控制量子芯片周围的温度、震动、噪声、电磁波等等环境因素。

就拿百度这次发布的超导量子计算机乾始为例，它里面的量子芯片工作在极低的温度，达到了零下273.14度，只比绝对零度只高一点点。所以对制造量子芯片的材料也有更高的要求，比如使用更高纯度的硅等等。

除了芯片本身，设计芯片用的EDA软件也要重新设计和开发，比如需要重新采集低温环境下电路数据，并且对电路的行为进行建模仿真。为了达到接近绝对零度的低温，传统的冰箱肯定不能用，还要用特殊的制冷机。量子芯片的数据输入和输出，也要通过专门的路径和控制芯片来完成。所有的这些，其实都是量子计算机的硬件部分。

事实上除了硬件之外，软件也是同样重要甚至是更重要的部分。和传统计算机类似，量子计算机也需要通过编程才能使用，这就需要编程环境和编程工具，他们统称为量子计算平台。比如百度的量易伏，这次发布了3.0版本，它就结合了量子软件开发工具集SDK、云上的集成开发环境IDE，支持混合语言编程，还能从云端进行接入，并且可以连接多种不同的超导计算机硬件。

虽然已经很复杂了，但这个时候这个量子计算机还不算是能用。为了真正让量子计算机从实验室里走出来，实现商业化应用，还要解决的另外一个关键问题就是应用和落地。就像人工智能里下棋的阿尔法狗、新能源汽车里的无人驾驶一样，量子计算也必须找到自己的杀手级应用。

除了一开始说的质因数分解这些特别基础性的应用之外，其实人们更关心什么时候能把量子计算机用在更广泛的领域，比如机器学习、互联网、生物医药这些地方，并且让普通开发者也能用量子计算机进行开发。

以上所有内容便是小编此次为大家带来的有关量子计算机的所有介绍，如果你想了解更多有关它的内容，不妨在我们网站或者百度、google进行探索哦。