不久前，谷歌公司宣佈，它的量子計算機首次完成了一項經典計算機基本無法完成的任務，實現了量子優越性。為此谷歌還登上Nature封面展示量子霸權，200秒=超級計算機苦幹10000年！不少媒體爭相報道，谷歌實現量子霸權，來博得大家的眼球。但事實上並不是這樣。！！

為了瞭解量子計算機的超強算力，我們先了解一下量子的兩個基本特性：量子疊加和量子糾纏。

傳統位元表示的資料在某一特定時間點，只能有一種狀態即0或者1。以4位元為例，無論你使用什麼閘電路設計，最終輸出的只能是：0000，0001，....，1101，1110和1111中的一種狀態。即16種可能的組合你只能選用其中的一種。

但對處於疊加態的量子位元表示的資料來說，你可以認為它同時處於這16種組合中的所有狀態，至於他是透過什麼閘電路得到的，姑且先叫做“上帝之門”吧。

在量子世界裡，量子位元可同時處於多種態，它可以是幾種不同量子態當中的任意幾種歸一化線性組合，這種狀態即我們常聽的：量子疊加態。

對於傳統計算機，在任意一個時刻，它只能處於其中的一種狀態；而在量子計算機中，4個量子位元都可處於疊加態，也就是說能同時工作在上述16種狀態中！

由此可見：1臺n位的量子計算機= 2的n次方臺n位的傳統計算機並行工作。且每增加一位量子位元，能夠表示的資料就呈指數倍增長。這就是谷歌量子計算機算力200秒=超級計算機苦幹10000年！的資料由來。

如下在網上找到一張動態圖很好的表示了這個特性。

更有趣的是，量子位元有個難以置信的特性就是：它可以處於量子糾纏態。簡單的來說，處於量子糾纏態的兩個量子，就像是兩個心有靈犀的雙胞胎，你動我也動，你不動我也不動，複製絕不走樣。

這意味著我們只需要透過觀測知道其中的一個狀態，另一個的狀態也就不言而喻了。而上面提到的“上帝之門”，也是利用了這個量子糾纏理論進行設計。

3. 抗量子加密演算法

目前加拿大的量子計算機屬於專用型量子計算機，它能夠執行Grover演算法，尚不能執行Shor演算法。美國加州大學聖芭芭拉分校的量子計算機可以執行Shor演算法，但量子位數太少。也就是說，目前的量子計算機尚不能對現有密碼構成實際的威脅。

其實你能想到的潛在威脅，比你聰明的人早就想到了。出於對抗量子計算密碼需求的緊迫性，國際上從2006年開始舉辦"抗量子計算密碼學術會議"，每兩年舉行一次，至今已舉辦了4屆。已經產生了一批重要的研究成果，讓人們看到了抗量子計算密碼的新曙光。

具體抗量子加密演算法是什麼原理，小維實在是不懂，只知道由清華大學出版社組織翻譯出版了《抗量子計算密碼》一書，裡面有詳細的說明。感興趣的同學可以自行購買研究。