《纽约时报》12月3日发表题为《量子加密竞赛方兴未艾，中国已领先一步》的文章，对比了中美两国在量子计算机领域的发展成就。文章称，中国在量子加密技术方面已经处于领先地位。美国专家惊叹之余也不得不对美国发出警告：如果再等上5或者10年才投入进去，那就太晚了。
不过，该报道在科技严肃性上存在诸多不足，有专家告诉观察者网，该文引述了中国科大物理系教授陆朝阳关于量子通信和传统密码技术的优劣比较就并不符合密码学常识，“使用传统通信方式时，窃听者可以在光纤线路上的每个点拦截数据流”这一说法是夸大不实的，因为传统密码通信时，信息是经对称密码（主要算法是AES）加密后传送的，信息在通信线路的每一处都是以密文形式出现的，攻击者窃听拦截并无用处。
事实上，为了应对量子计算机的潜在威胁，国内外的权威机构的共识是发展后量子公钥密码技术，这是一种基于数学原理的软件技术，比量子通信这种硬件技术更容易与互联网兼容共存，运行维护也更经济有效。
以下为文章摘编：
目前像谷歌和阿里巴巴这样世界级科技巨头都在竞争研究设计第一台量子计算机，这种计算机的功能比起今天我们所使用计算机强大得多。
量子计算机可以破解数字信息加密技术，使得从数十亿美元的电子商务交易信息到存储国家机密文件的政府数据库面临信息泄露风险。
那如何应对由于量子计算机破解技术造成信息泄露风险呢？
在一些科学家研究量子计算机的同时，相应的另外一些科学家也正在研究量子安全技术，这种技术可以防止数字信息被破解窃取。
这是一场涉及国家安全的竞赛，虽然任何国家的可以参与，但是很明显中国在量子加密技术方面已经处于领先地位。与人工智能等其他尖端技术一样，中国政府也将量子研究列为重点项目。
橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)前研究员邓肯·厄尔(Duncan Earl)提到“中国决定研究量子技术是一项深思熟虑的战略决策，如果我们再等上5或者10年才投入进去，那就太晚了”。
量子计算是以量子力学这门学科为基础，该学科主要研究极小物质粒子所表现出来的特有的运动行为。
在传统计算机中，晶体管以“位”储存信息，每个位不是0就是1。这些基本的数据片段会指示计算机如何进行运算。
当物质粒子非常小或者它们所处的环境温度极低时，它们的运动方式就会放生改变。这种改变允许一个量子位储存0和1的组合，这样两个量子位可以容纳4个值。随着量子位的增长，量子计算机的功能也以指数形式变得更加强大。
和量子计算一样，量子加密技术也是依靠极小粒子的特有的运动方式。保护数据的代码是由最小的光粒子发出的。只要有了合适的设备，就很容易侦测到这些代码是否被篡改了，就像阿司匹林瓶上的封条一样。如果实施得当，这项技术可能牢不可破。
但是现在还不能保证建立长距离量子加密网络。如果这种技术可行，中国政府愿意将政府、学校和商业资源投入进去进行试验，这可能带来巨大的回报。
中国政府已经投资了数千万美元，建立了量子加密数据传输网络。去年，中国一颗以古代哲学家墨子命名的卫星利用量子加密技术实现了北京和维也纳之间的通话。经过4年的规划和建设，北京和上海之间的专用量子通信网络也于去年投入运营。
目前量子加密只能在有限的距离内工作，北京和维也纳之间的卫星连接将这一通信距离扩大到4630英里，但是目前在地面上利用光纤传输距离上限只有150英里。
在中国对量子加密的投资中，墨子号卫星受到的关注最多。对墨子号卫星发射做出巨大贡献的中国科学技术大学又牵头建设了总长约1200英里地面网络，想借此研究改善量子加密的地面通信问题。
因为这条光纤网络途径安徽省和山东省，所以两个省份共同投资8000万美元。与中国所有重大基础设施项目一样，建造这条光纤的计划也得到了中国政府的支持。
这条主线也正在延伸到其他城市和地区，到2030年，中国的目标是在全球建立一个共享量子加密密钥网络。
但是也有一些专家对量子加密的有效性提出质疑，因为它是一门新技术，没有经过任何严格的测试。
但是中国科学技术大学物理学教授陆朝阳表示，北京与上海之间量子网络是一次重大的升级。
利用传统的通信方式，窃听者可以在光纤线路上每一点拦截数据流。政府难以探测到线上的拦截点的位置。陆教授表示，量子加密技术可以将京沪沿线1200英里的可能被攻击的点减少到了几十个。
陆教授也表示这是一个中间解决方案，而不是最终解决方案。但是就安全而言，这已经是巨大的进步。
在美国，政府和业界认为量子加密不过是一项科学实验。相反，研究人员专注于使用普通数学来构建新型的加密形式，用以对抗量子计算机。这项技术形式不需要建造新的基础设施
但是如今在中国量子研究进展的刺激下，美国人也正在迎头赶上。
南加州初创企业Qubitekk正在利用这项技术保护田纳西州的电网。另一家初创公司Quantum Xchange正在美国东北部建设一个量子加密网络，希望为华尔街银行和其他企业提供服务。长岛石溪大学(Stony Brook University)的研究人员正在准备第三次量子研究实验测试。
像Qubitekk这样的小型初创企业不太可能像中国那样为量子加密技术投入数百万美元来建立基础设施。但许多专家认为，更重要的研究成果将会在研究实验室里获得，美国能源部(Department of Energy)正在为芝加哥的一个测试网络提供资金，该网络可能比中国部署量子通信网络功能更加强大。
洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National laboratory)和橡树岭国家实验室(Oak Ridge National laboratory)正与Qubitekk合作，利用量子技术保护电网。而Quantum Xchange正在将设备转移到哈德逊街60号(Hudson Street)。哈德逊街是老的西联电报中心(Western Unio telegraph hub)，现在是曼哈顿下城的一个互联网中心。
Quantum Xchange正打算在曼哈顿和纽瓦克之间建立量子加密连接网络，计划将在这两个城市运营的大型银行连接起来。最终，它希望将这一网络延伸到东海岸。
像在芝加哥大学这样的地方，研究人员希望更进一步，探索设计量子中继器，这是一种能够扩展量子加密范围的设备。
芝加哥大学(University of Chicago)教授戴维·奥沙洛姆(David Awschalom)表示，现在他们虽然还没有做到这一点，但在不久的将来这种中继设备肯定会被设计出来。
量子通信技术需要新的硬件。这包括庞大的光纤网络、卫星以及能够探测单个光子的专用设备。
Qubitekk一直致力于研究量子加密网络，但是现在它无法获得完成这项工作所需的特殊光学探测器。因为这家初创公司最初从新泽西州的普林斯顿光波(Princeton Lightwave)一家小型制造商那里购买探测器。但是今年4月，这家美国制造商将探测器业务交给了中国的一家公司RMY，所以 Qubitekk硬件供应链中断了。
RMY已经承诺向Qubitekk提供硬件，但RMY最近告诉它，由于生产问题，额外的检测器要到来年3月份才能提供。
欧洲的一些小公司也在销售类似的探测器，全球各地的实验室也在开发一种更先进的硬件。但是就目前而言，这种硬件的供应非常有限，尤其是在美国。 |
发表于 2018-12-8 14:02
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