據香港《南華早報》網站近日報道,中國科學家說,得益於量子儲存技術領域近期取得的突破,他們可能離研製出量子密碼破譯計算機更近了一步。
報道介紹,一臺量子計算機可以在數小時內破解一條加密資訊,但它需要數千萬個量子位元(亞原子粒子攜帶的量子資訊)進行計算。
目前,效能最強大的量子計算機執行時的量子位元不足100個,這意味著它們只能完成一些沒有多少實際價值的簡單任務。
不過,中國科學技術大學的一個研究小組公佈了一種新型量子計算機的設計,這種計算機能夠使用比此前少得多的量子位元破解密碼。
由周宗權副教授率領的研究小組近日在中國物理學會主辦的同行評審期刊《物理學報》上發表了他們的研究報告。
周宗權在接受電話採訪時說,研究團隊預計這臺量子計算機還需要約1萬個量子位元完成這項任務,但“從工程學的角度來看,這更容易實現”。
他說:“我們的實驗結果表明,這種想法行之有效。”
報道還稱,現有的量子計算機一旦完成任務就會忘記計算內容,而這種新型量子計算機具有儲存功能。
儲存裝置由晶體制成,能夠儲存一個小時左右的量子位元,還會在計算過程中更新量子資訊。
研究團隊發表的論文稱,具有儲存功能的量子計算機在進行復雜的計算時,使用的量子位元比沒有儲存功能的計算機少得多。
但量子儲存技術極具挑戰性——當計算機試圖讀取或寫入資訊時,它會觸發記憶晶體中的原子,併產生大量背景噪音。
周宗權和他的團隊表示,為了解決這個問題,他們開發了一種突破性的記憶體控制技術,能夠有效地將脆弱的量子位元與混亂原子區分開來。
周宗權指出,量子儲存技術最初是為量子通訊而不是量子計算機研發的。例如,中國科學家最近透過光纖將量子位元輸送了創紀錄的800公里,但為了進一步增加距離,就需要使用量子儲存技術,在不同位置之間傳遞訊號。
根據美國哈佛大學去年12月發表的一份報告,中國把量子技術作為重點研究領域,近年來在一些關鍵領域趕上甚至超過了美國。
其他國家的科學家也在研究量子儲存技術。周宗權團隊在去年7月份公佈了他們的實驗性新技術後不久,法國巴黎理論物理研究所的研究人員也提出了一種具有類似結構的量子計算機。
這個法國團隊估計,在使用儲存技術的情況下,一臺量子計算機能夠在6個月以內,利用約1.3萬個量子位元破解一個主流加密程式碼。
計算機技術先驅、物理學家約翰·馮·諾伊曼早在1945年就提出使用儲存裝置儲存計算機程式。但當量子物理學家開始建造量子計算機時,他們選擇了沒有記憶體的更簡單的計算機
周宗權說:“兜兜轉轉一圈後,我們似乎又回到了起點。”
但他表示,要研發一種能夠破解加密資訊的量子計算機還有很長的路要走。
這個中國團隊開發出了一種使用鐳射的實驗性裝置,但一臺實用的密碼破譯計算機必須使用微波。周宗權說,團隊還需要一套全新的控制技術和一種含有不同稀土元素的晶體。
他還說:“我相信量子密碼破譯計算機將逐步研發出來。它不可能憑空冒出來,一夜之間改變世界。但也許我猜錯了。”(編譯/熊文苑)
來源:參考訊息網