計算機" target="_blank">量子計算機將是下述內(nèi)容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對量子計算機的相關(guān)情況以及信息有所認識和了解，詳細內(nèi)容如下。

一、量子計算機的潛力

量子計算機的工作原理和經(jīng)典計算機最大的差異，就是存儲和傳輸數(shù)據(jù)的基本單元“比特”被替換成“量子比特”。這里，我們利用了量子疊加原理：一個量子比特能“同時”處于0和1兩個邏輯狀態(tài)的線性疊加態(tài);兩個量子比特的狀態(tài)可以同時處于00、01、10、11四個邏輯狀態(tài)的疊加態(tài);多個量子比特對應(yīng)的狀態(tài)可以達到指數(shù)增長。量子算法的核心，就是如何利用好這些量子疊加態(tài)，來加速計算問題的求解速度。

其中，最著名的量子算法是Shor在1994年發(fā)表的大數(shù)分解量子算法，其直接威脅到經(jīng)典計算機網(wǎng)絡(luò)依賴的加密系統(tǒng)。雖然我們還沒有研發(fā)出通用的量子計算機，但是Shor算法的出現(xiàn)，已經(jīng)引起不少網(wǎng)絡(luò)安全專家的關(guān)注。如果某些機構(gòu)或者個人在五十年后研發(fā)出量子計算機，今天我們通過公共領(lǐng)域，比如互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)送的所有加密信息，一旦被攔截儲存下來，將會被一一破解。于是，量子計算機的構(gòu)想，促使了網(wǎng)絡(luò)安全專家去開發(fā)能對抗“量子攻擊”的新加密方法。

近年來，量子計算的研究已經(jīng)有不少重大突破，促進了量子計算復(fù)雜性的發(fā)展。同時，利用量子算法的經(jīng)驗也對經(jīng)典算法帶來沖擊。目前已經(jīng)有不少新的經(jīng)典算法是通過研究量子算法得到靈感的，體現(xiàn)出量子算法研究的總體價值。

對于未來，研究人員普遍認為，量子計算機在量子化學(xué)模擬和人工智能領(lǐng)域中能夠大有作為。像過去許多偉大的發(fā)明一樣，量子計算機一旦研發(fā)成功，我們還會找到更多今天意想不到的應(yīng)用。

二、量子計算機可否破解量子加密信息

通過上面的介紹，想必大家對量子計算機的潛力已經(jīng)具備了初步的認識。在這部分，我們來了解一下量子計算機可否破解量子加密信息。

潘建偉團隊發(fā)表《基于糾纏的千公里級安全量子加密》的論文，在量子密鑰領(lǐng)域，潘建偉可以算得上最為知名的科學(xué)家，量子密鑰被一些人認為是最安全的通信保密方法，可以稱其為密碼界的“最強之盾“也不為過。

而同樣的利用量子糾纏研發(fā)的量子計算機，號稱可以在一秒內(nèi)破解全球所有密碼(50量子bit),從這一方面來說，量子計算機又可以稱為密碼界的“最強之矛”。

同樣是基于量子糾纏理論這生的兩種應(yīng)用，“最強之矛”和“最強之盾”到底誰更強?

從信息學(xué)的角度來看，無疑是量子計算機更具有價值，它的做用在于可以創(chuàng)造更多有價值的信息。破解密碼只是其中的一個方面。它的信息集合產(chǎn)生的干涉更多。

而量子密鑰的作用只有一個就是安全保密。從密碼學(xué)的角度來說，一條密碼的信息量越大，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，則產(chǎn)生的加密信息越難破解。而對于量子計算機來說，窮舉法，就是其無敵的手段。

密碼結(jié)構(gòu)再繁瑣，生成的加密信息再復(fù)雜，其本質(zhì)不變，就是信息的關(guān)聯(lián)性不變。關(guān)聯(lián)性包含了信息與信息集合體的配合，信息的關(guān)聯(lián)信息集合(如密碼本)。加密信息的量越大，其規(guī)律性越高，越好破解。量子密鑰則是一種隨機密碼，對信息進行小量的分割，并應(yīng)用不同的密鑰進行加密解密?？雌饋硭坪跻彩菬o懈可擊，但是對于碎片化的信息關(guān)聯(lián)，還是不能脫出其整體關(guān)聯(lián)性，即最終信息必然是有關(guān)聯(lián)信息。

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