路透：量子技术最快2025破解所有现行加密 美中等大国争抢先机
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*(photo:EtToday)▲图为IBM研究员在量子研究室研究量子电脑。（图／路透）
文／中央社伦敦14日综合外电报导
量子电脑有朝一日恐能破解保护数位通讯的主流加密技术，这天被称为「Q日」（Q-day），届时全球军、经安全可能出现天翻地覆改变，美、中等大国正为此努力抢占先机。
路透社报导，加拿大网路安全公司Quantum Defen5e（QD5）今年2月警告美国国防部，美国的机密－或者说所有人的秘密－正处于暴露风险。
QD5执行副总裁孔兹（Tilo Kunz）告诉负责保护美军通讯的美国国防资讯系统局（DISA），全球可能最快在2025年达到「Q日」，届时远比当今最快超级电脑还强大的机器，将可破解几乎所有现代通讯的密码。
根据美国国防资讯系统局公布的会议录音，孔兹还说各国都在努力窃取数据，想先截获讯息留待「Q日」后再解码，即所谓「先蒐密再破译」。届时各国军方将发现己方长年计画和情蒐暴露在敌人面前、企业的智慧财产遭窃、民众的健康纪录被公诸于世。
孔兹说：「不是只有我们在蒐集资料，也不是只有我们想在未来破解这些东西…所有被传到公开网络的资料都有风险。」
美国联邦调查局（FBI）局长瑞伊（Chris Wray）今年9月曾说，中国的「骇客计画比其他大国加起来还要庞大」；中国国家安全部也在9月时的一份报告指控美国国家安全局（NSA）有系统地攻击以窃取中国资料。
关于「Q日」何时来临，各方看法不一。量子运算仍处于相对早期阶段，目前仅打造出处理能力有限且容易出错的小型量子电脑。有些研究员估计，「Q日」可能要到世纪中叶才会到来。
没人知道谁能先一步到达「Q日」。一般认为美、中是这个领域的领先者，许多专家觉得美国仍占上风。
在掌握量子运算的竞赛持续进行之际，保护关键资料的战争也已开打：美国及其盟友正在研议名为「后量子密码学」（post-quantum cryptography）的新加密标准，也就是连量子电脑都难以破解的密码。中国也努力开创量子通讯网络，研究人员称这种技术理论上不可能被骇客入侵。
量子位元是量子电脑最基本的运算单元，为使量子位元能运用，量子必须达到量子叠加和量子纠缠状态。以丢硬币比喻，硬币分头像（1）或反面（0）就如传统的位元，而叠加和纠缠特性使量子位元不像传统电脑位元只能为0或1，而是能同时为0与1，这使量子位元运算能力大增，得以进行当今超级电脑都做不到的运算。
商界谘询顾问预测，量子运算能力在2030年代中期将能带来数千亿美元额外收入，有些人甚至预测在量子电脑时代来临前，量子技术进步将大幅提高某些军事装备的性能。
澳洲量子技术公司Q-CTRL创办人兼执行长毕尔考克（Michael Biercuk）说，量子技术「在21世纪带来的变革，可能相当于人们19世纪开始用电」。
当今许多通讯是用「公开金钥基础建设」（PKI）来保障安全，这套系统开发于1970年代，目的是执行大规模加密。
PKI让网路经济和开放的电信系统得以兴起。电邮帐号和网路银行的密码、安全的通讯平台，全都要靠这套系统，对许多政府和国家安全通讯来说也很重要。
毕尔考克解释，PKI提供的安全本质上是把资讯藏在一道非常艰深的数学题后面，而创造并管理这道难题的最常见演算法称为RSA。未来可能出现的变化是，量子电脑不费吹灰之力就可以解开这些难题。
他说：「如果这道数学题对一台电脑来说不是很难…（资料）就全都有风险了。」
新华社曾报导，中国国家主席习近平2020年向高层官员演说时强调量子技术的「战略价值」。在他治下，中国订定主导量子科学的明确目标；有些人估计，中国在量子研究上支出的经费也比其他任何国家都多。
麦肯钖顾问公司（McKinsey & Company）今年4月发布的报告估计，中国宣布用于量子研究的资金累计已达153亿美元，是美国37亿美元的4倍以上。
中国量子技术研究的重要推手之一是中国科学院院士潘建伟，他在维也纳师从诺贝尔物理奖得主吉林哲（Anton Zeilinger）并攻读博士，后来转往德国海德堡大学（University of Heidelberg），于2008年返回中国。
潘建伟在中国领导的团队于2016年发射全球首颗量子通讯卫星「墨子号」；隔年，他的团队和研究员用墨子号连结北京与维也纳，举行全球第一场量子加密远程会议。
虽然中国明显是官方出资较多，一些研究人员认为美国拥有私人企业的技术创新人士、政府实验室、大学研究员和合作盟友，因此在整体量子领域仍然领先。此外，美国政府也准备限制美方对中国量子能力方面的投资。
美国总统拜登今年8月签署行政命令，下令财政部督导美方在量子科技、半导体与人工智慧等领域的投资。行政命令的附件将中、港、澳列为关注地区，可禁止美企投资中国的量子技术和设备生产。
保护数位机密面临的一项挑战，在于无论「Q日」何时到来，量子密码破译者都不太可能宣布自己有所突破，反而会三缄其口，以便尽可能长久利用这项优势。
孔兹告诉美国国防资讯系统局，密码被破解时「我们未必知道」，还说「我们可能要吃点苦头才会发现…但可以预期的是，密码一定会被破解。」
