11、量子计算加速发展：从理论到现实的飞跃

量子计算加速发展：从理论到现实的飞跃

1. 量子计算的崛起与安全挑战

量子计算自 1994 年 Shor 算法提出后，从理论设想逐渐走向现实。1998 年，实验室成功演示工作量子比特，让这一可能性更接近现实。这也让全球国家安全人员忧心忡忡，他们担心“Q 日”的到来，即量子计算机拥有足够多的量子比特，能够破解计算机加密，从而“破坏互联网”。

如今的加密方案依赖于经典计算机分解大数的极端困难性，而成熟的量子计算机（可能拥有数千个量子比特）有望解决这一问题。不过，对于加密安全，我们不必过于悲观。安全措施并非完美无缺，且一直在不断发展。增加当前加密密钥的位数可以提供额外的保护年限，而转向基于量子的加密技术，未来可能会让秘密更加安全。

近年来，一些供应商（如 AWS）已推出利用量子密码学方法安全交付代码密钥的服务，这是迈向基于量子加密的重要一步。

2. 2000 - 2010 年：技术进步的推动

• Shor 算法的执行：2001 年，IBM 阿尔马登研究中心和斯坦福大学的研究人员从大约一万亿亿个相同分子中创建了七个工作量子比特，通过射频脉冲编程，并使用核磁共振（NMR）技术读取结果。他们利用这七个量子比特和 Shor 算法分解了数字 15。尽管任务简单，但这是一个具有里程碑意义的成就，表明量子计算机未来可能解决超级计算机都难以计算的复杂问题。不过，当时的设备都是一次性的实验室创造，使用试管中创建的量子比特，不具备可制造性。
• 教育领域的飞跃：2002 年，黑莓手机的联合创始人 Mike Lazaridis 资助并共同创立了滑铁卢大学量