據南華早報訊息，近日，中國科學家團隊利用加拿大D-Wave公司的量子電腦成功破解了一些當前最廣泛使用的加密演算法。這一成就不僅標誌著量子密碼學的重大進展，也對包括銀行和軍隊在內的關鍵部門長期采用的密碼保護機制構成了「實質性的威脅」。
據悉，由中國上海大學王超領導的研究團隊在同行評審的論文中報告稱，他們使用D-Wave Advantage量子電腦成功破解了包括Present、Gift-64和Rectangle在內的基礎加密演算法。這些演算法都基於SPN（置換置換置換網絡）結構，該結構是軍事和金融領域廣泛使用的高級加密標準（AES）的基礎的一部份。
例如，AES-256被認為是最好的加密方式，通常被稱為軍用級加密。
根據這項研究，雖然確切的密碼尚未立即可用，但它比以往任何時候都更接近。
他們在同行評審的論文中說：「這是第一次真正的量子電腦對當今使用的多個全面的SPN結構演算法構成真正的實質性威脅。」。
該研究結果已於9月30日發表在中國電腦聯合會（CCF）主辦的中文學術期刊【中國電腦雜誌】上。
加拿大量子計算公司D-Wave Systems最初設計了D-Wave Advantage量子電腦來解決一些實際問題。該機器已被洛克希德·馬丁公司用於測試戰鬥機控制軟件，被谷歌用於影像辨識任務，與密碼解密沒有直接聯系。
據了解，D-Wave Advantage量子電腦采用了一種名為量子退火的演算法，該演算法模擬了加熱然後冷卻以使金屬變硬的冶金過程。它能夠快速解決數學難題。它的工作原理就像引導球在有丘陵和山谷的地形中找到最低點。傳統演算法探索穿過這片地形的每一條可能的路徑，要求球反復上下攀爬，類似於退火過程中的溫度變化。然而，在量子世界中，由於量子穿隧效應，球可以直接穿隧到最低點。因此，量子退火演算法可以快速接近最佳整體解。
王超在他的論文中將其描述為類似於「具有全域最佳化解決方案能力的人工智能演算法」。他的團隊將該演算法與傳統的數學方法相結合，設計了一種新的計算架構。
一位不願透露姓名的量子計算專家表示：「D-Wave Advantage特別擅長解決二進制最佳化問題。這項研究的意義在於將現實世界的問題轉化為量子電腦可以處理的二進制最佳化問題」。
盡管取得了這些進步，王超也指出了量子計算目前的局限性。他說，它有很大的潛力，但受到環境幹擾、硬件不發達以及單一攻擊演算法無法針對多個加密系統的阻礙。
隨著量子計算領域的發展，預計未來會有進一步的突破。
王超在論文中說：「透過這一探索，有望在未來建立一種將人工智能演算法與量子效應和數學方法相結合的計算架構。」。
編輯：芯智訊-浪客劍
