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據南華早報消息，近日，中國科學家團隊利用加拿大D-Wave公司的量子計算機成功破解了一些當前最廣泛使用的加密算法。這一成就不僅標志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量子計算機成功破解了包括Present、Gift-64和Rectangle在內的基礎加密算法。這些算法都基于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）的基礎的一部分。
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計算機對當今使用的多個全面的SPN結構算法構成真正的實質性威脅?！?。
該研究結果已于9月30日發(fā)表在中國計算機聯(lián)合會（CCF）主辦的中文學術期刊《中國計算機雜志》上。
加拿大量子計算公司D-Wave Systems最初設計了D-Wave Advantage量子計算機來解決一些實際問題。該機器已被洛克希德·馬丁公司用于測試戰(zhàn)斗機控制軟件，被谷歌用于圖像識別任務，與密碼解密沒有直接聯(lián)系。
據了解，D-Wave Advantage量子計算機采用了一種名為量子退火的算法，該算法模擬了加熱然后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(tǒng)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，類似于退火過程中的溫度變化。然而，在量子世界中，由于量子隧穿效應，球可以直接隧穿到最低點。因此，量子退火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于“具有全局優(yōu)化解決方案能力的人工智能算法”。他的團隊將該算法與傳統(tǒng)的數學方法相結合，設計了一種新的計算架構。
一位不愿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優(yōu)化問題。這項研究的意義在于將現實世界的問題轉化為量子計算機可以處理的二進制優(yōu)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(huán)境干擾、硬件不發(fā)達以及單一攻擊算法無法針對多個加密系統(tǒng)的阻礙。
隨著量子計算領域的發(fā)展，預計未來會有進一步的突破。
王超在論文中說：“通過這一探索，有望在未來建立一種將人工智能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
