量子革命/ Q-Day倒數

Q-Day不是 D-day 或是 Doomsday. Q-Day是量子革命:量子日 (The quantum revolution: Q-Day), Q-Day幾時到來呢?有個安全的組織叫 CSA (Cloud Security Alliance),在 2022 年 3 月啟動了一個倒數計時器,預測 2030 年 4 月 14 日量子電腦將具備能力破解當今的網路安全機制,命名為 Y2Q (Year to Quantum) 倒數,寫這文章的呢一刻,只剩下 6 年 107 天 20 小時…

隨著量子電腦研究不斷有新進展,量子革命距離我們愈來愈近了。現在用的電腦運作主要基於「位元」bit,也就是 0 和 1。這些 0 和 1 是電腦的基本語言,它們代表電流的開或關(on or off)。電腦運算用二進制的方式大多數情況下都能夠有效地運作,可是在某些特定問題上,這種運算可能會遇到一定限制。量子電腦主要適用於解決特定的問題,

量子物理是一門研究微小粒子(如原子和光子等極小物體)的行為科學。

在量子物理中,有兩個重要的特性:「疊加」和「糾纏」。疊加意味著一個量子位元(或稱為 qubit)可以同時處於 0 和 1 的狀態,使其能夠同時進行多個計算。而糾纏則意味著兩個或多個 qubit 可以被糾纏在一起,使得一個 qubit 的狀態可以依賴於另一個 qubit 的狀態,即使它們相隔很遠。現今的解釋是我們知道這兩個變數的和(sum)是多少,但我們不知道數值,比如兩個位元A+B=1,那只會有(0,1) & (1,0)兩種可能,這些特性使得量子電腦在理論上具有極大的運算能力。

基礎以量子位元(Qubits)為運算的量子電腦,理論上運算能力將完全超越當代超級電腦,可能應用於藥物研發、金融模型、氣候、交通模擬、電池與晶片研發、加密資訊等。預估能破解現今被視為牢不可破的加密金鑰(什麼RSA 2048 的新演算法),量子電腦只需幾小時便可完成破解,讓資訊安全面臨一場風聲鶴唳的革命。2023 是AI年, 可能2024 是AI + Quantum Computing.

延伸閱讀:

一文解釋什麼是「Q-Day」 by INSIDE 報導

Microsoft量子電腦安全

Post-Quantum Cryptography | CSRC (nist.gov)

IBM 公布最新實用量子發展路線圖:2025 年推出超過 4,000 量子位的系統 – May 10, 2022

Quantum Computing | IBM Research

Hardware  |  Google Quantum AI

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