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  • 1 # 敘永萬學寬

    在最近的一份報告中,俄克拉荷馬州立大學董事和電氣與計算機工程學教授Subhash Kak博士指出,量子計算面臨的障礙比許多人意識到的要多,特別是在破解密碼方面。

    在比特幣領域,“噪聲”和錯誤修正等問題使得量子霸權論在很大程度上仍停留在理論層面。

    量子霸權論的不足之處

    本質上,“量子至上”是指量子計算機可以解決傳統計算機無法解決的某些問題的演示。毫無疑問,這已經完成了,但是對於加密領域的人們來說,重要的問題集中在解決什麼樣的問題上。

    Subhash Kak博士在最近的一篇文章中說道:“這些公司正在嘗試構建可複製傳統計算機電路模型的硬體。但是,當前的實驗系統只有不到100量子位元。為了獲得有用的計算效能,你可能需要擁有成千上萬個量子位的機器。”

    儘管像D-wave這樣的組織吹噓2000量子位元,但它們的應用卻有所不同。D-wave的重點是透過稱為“量子退火”的過程進行最佳化,根據Kak的說法,這是“更窄的量子計算方法,量子位用於加速最佳化問題。”

    因此,D-wave的主張招致了一些批評 ,最近有關該主題的一份報告稱D-wave系統與其他計算機相比是“脫脂牛奶”。

    噪聲和錯誤校正

    根據Kak的說法,實現實際的量子密碼破解的真正困難在於噪聲和糾錯的概念。

    “為了使計算機正常執行,它們必須糾正所有小的隨機錯誤。在量子計算機中,這種錯誤是由非理想的電路元件以及量子位與周圍環境的相互作用引起的。”

    由於這些原因,量子位可能會在幾分之一秒內失去一致性,因此,計算必須在更短的時間內完成。如果沒有糾正任何物理系統中不可避免的隨機錯誤,則計算機的結果將毫無價值。這種錯誤校正使事情變得更加複雜。潛在的與噪聲相關的錯誤需要更多的量子位元功率。

    理論物理學家Mikhail Dyakonov描述了該問題令人難以置信的本質,他說:

    “雖然在任何給定時刻具有N位的常規計算機必須處於其2N個可能狀態之一,但是具有N個量子位的量子計算機的狀態由2N個量子振幅的值來描述,該值是連續引數(取任何值,不僅是0或1)。這是量子計算機應有的功能起源,但這也是其巨大的脆弱性的原因。

    因此,描述這種有用的量子計算機在任何給定時刻的狀態的連續引數的數量遠遠大於可觀測宇宙中亞原子粒子的數量。”

    忽略炒作

    和Kak一樣,Dyaknov也指出了圍繞量子計算領域的炒作,量子計算領域一直在發展,並且是激發投機活動數十年的源泉。

    儘管目前尚不清楚政府機密和高層次的科學發展到何種程度,但據受過教育的觀察家所知,要讓比特幣網路陷入可能的危險似乎還有很長的路要走。在這一點上,演算法升級被許多人認為是一個潛在的解決方案。

    然而,就像正在進行的核聚變研究一樣,量子計算也不容忽視。

    理論上,任何時候都可能發生無法預料的突破,從而改變遊戲規則。對於Kak而言,他仍然持懷疑態度:

    “作為從事量子計算工作多年的人,我認為由於硬體中存在著不可避免的隨機錯誤,因此不太可能建造出有用的量子計算機。”

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