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  据物理学家组织网8月20日(北京时间)报道,美国加州大学圣巴巴拉分校的研究人员设计和制造了一个量子处理器,可成功地将合数15分解成3和5的乘积。虽然这只是一个最基本的质因数分解运算,但这项突破是研制可进行更复杂因式分解运算的量子计算机道路上的一个里程碑,对于数字加密和网络安全具有重要意义。研究结果提前发表于《自然·物理》杂志网络版。

  “15虽是一个小数字,但重要的是,我们已经证明,我们可以在一个固态量子处理器上运行彼得·肖尔提出的质因数分解算法。这是此前从未进行过的。”论文的第一作者埃里克·卢塞罗说。他目前是IBM公司实验性量子计算的博士后研究员,这项研究是他在加州大学圣巴巴拉分校攻读物理学博士时进行的。

  卢塞罗是出于实际应用的目的开展这项研究的。他解释说,大数的因式分解是网络安全协议的核心,比如最常见的RSA加密算法,其目前公开的最大密钥包含超过600个十进制数字,如果利用经典计算机和最知名的经典算法,对这个密钥进行因式分解需要花费的时间可能比宇宙的年龄还要长。而数学家彼得·肖尔于1994年构造了大数的质因数分解算法,证明利用量子计算机能够在多项式时间内对大数进行分解,从而从根本上动摇了当代密钥的安全基础。

  因此,如果量子计算使得RSA加密不再安全,那用什么来取代它呢?答案是量子密码。卢塞罗说:“量子密码不仅更难以被破译,而且如果有人试图盗取信息,它就会改变系统,使发送方和接收方都能够察觉。”(记者陈丹)

  总编辑圈点

  二战期间,英美两国研发计算机的初衷,是破解轴心国的密码。而量子计算机一开始引起科技界的兴趣,也是因为它能不费吹灰之力破解世界上最可靠的密码,这种加密算法已经历三十多年的考验。如果有一天量子计算机投入实用,它会是一根锐利的矛,能刺透最坚固的盾。而更加坚固的盾牌则是正在研发的量子密钥,它也是银行和网站的运营者期望的理论上不可攻破的终极方案。