如果量子計(jì)算機(jī)足夠成熟，它們將能夠破解當(dāng)今所有加密技術(shù)。這將裸露私人通訊，公司數(shù)據(jù)和軍事機(jī)密。
當(dāng)今的量子計(jì)算機(jī)實(shí)在太原始了。計(jì)算行業(yè)非常了解此潛在漏洞。一些公司已經(jīng)著手創(chuàng)建，測(cè)試和采用量子計(jì)算機(jī)無法滲透的新加密算法。其中一些公司，包括IBM和Thales，已經(jīng)開始提供受所謂的后量子密碼保護(hù)的產(chǎn)品。
量子安全加密將通過升級(jí)后的筆記本電腦，電話，Web瀏覽器和其他產(chǎn)品進(jìn)入您的生活。但是，量子安全加密的大部分負(fù)擔(dān)都由必須設(shè)計(jì)和安裝該技術(shù)的企業(yè)，政府和云計(jì)算服務(wù)承擔(dān)。這是一個(gè)非常復(fù)雜的更改，與修復(fù)Y2K錯(cuò)誤或?qū)nternet通信從IPv4升級(jí)到IPv6相當(dāng)。
這是一項(xiàng)巨大的努力，但必須做到。不僅今天的通信容易受到攻擊，而且量子計(jì)算機(jī)以后還會(huì)破解數(shù)字簽名，從而確保對(duì)應(yīng)用程序，瀏覽器，操作系統(tǒng)和其他軟件的更新的完整性，從而為惡意軟件開辟了道路。
量子計(jì)算是該行業(yè)的寵兒，它吸引了數(shù)百萬美元的投資。在本月的Google I/O開發(fā)者大會(huì)上，這家搜索巨頭公布了一個(gè)新的量子計(jì)算中心的計(jì)劃，該中心將雇用數(shù)百名員工，目標(biāo)是到2029年建造一臺(tái)實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)?；裟犴f爾（Honeywell），IBM，英特爾和微軟（Microsoft）等其他科技巨頭也在爭(zhēng)相開發(fā)首款功能強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)。
美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院正在帶頭開展全球性工作，以尋找快速，可信賴的后量子密碼算法。最終由七個(gè)最終候選人組成的小組完成了兩項(xiàng)加密任務(wù)：交換數(shù)字密鑰和添加數(shù)字簽名。
NIST數(shù)學(xué)家達(dá)斯汀·穆迪（Dustin Moody）在三月的IBM加密會(huì)議上說：“我們希望在2022年左右開始，我們將選擇其中的一部分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。”“我們希望最終版本能完全準(zhǔn)備好并在2024年左右發(fā)布。”
盡管NIST負(fù)責(zé)監(jiān)督這項(xiàng)工作，但來自企業(yè)，學(xué)術(shù)界和政府的研究人員都通過NIST的量子后密碼郵件列表和公開的PQC會(huì)議參加了會(huì)議。開放的方法非常重要，因?yàn)榧用芩惴ㄐ枰钊雽彶?，然后我們才能信任它們以保護(hù)我們的密碼，信用卡號(hào)，財(cái)務(wù)記錄和其他敏感信息。
量子計(jì)算機(jī)破解加密可能需要5年，或者可能需要20年。但是Cloudflare已經(jīng)測(cè)試了量子后的保護(hù)和計(jì)劃，今年將其用于內(nèi)部運(yùn)營(yíng)。
迫在眉睫的原因是，今天的加密數(shù)據(jù)可以立即收集并在以后破解。黑客或國(guó)家/地區(qū)可以記錄網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。
公鑰加密是當(dāng)今大多數(shù)加密的基礎(chǔ)。它將兩個(gè)數(shù)字密鑰（一個(gè)秘密和一個(gè)公開密鑰）配對(duì)在一起，可以一起使用以保護(hù)通信。例如，它用于建立Web瀏覽器與銀行之間或公司服務(wù)器與遠(yuǎn)程備份系統(tǒng)之間連接的安全性。
1994年，麻省理工學(xué)院的教授彼得·索爾（Peter Shor）發(fā)現(xiàn)，量子計(jì)算機(jī)可以通過一種現(xiàn)在以他命名的技術(shù)來找到數(shù)字的主要因子。麻省理工學(xué)院的另一位教授，該領(lǐng)域的先驅(qū)者塞思·勞埃德（Seth Lloyd）說，Shor的算法是激發(fā)公司，學(xué)術(shù)界和情報(bào)機(jī)構(gòu)的量子計(jì)算興趣的火花。
由此產(chǎn)生的研究就是為什么大公司和資金雄厚的初創(chuàng)公司加快其量子計(jì)算進(jìn)展的步伐的原因。量子計(jì)算機(jī)制造商正在制造具有越來越多的量子比特的機(jī)器-他們的基本數(shù)據(jù)處理元素-同時(shí)開發(fā)糾錯(cuò)技術(shù)以通過更長(zhǎng)的計(jì)算來保持它們穩(wěn)定。算法也正在加速量子計(jì)算機(jī)的解密。
對(duì)于當(dāng)今無處不在的RSA加密算法，一臺(tái)常規(guī)計(jì)算機(jī)需要大約300萬億年的時(shí)間才能破解由2048位數(shù)字密鑰保護(hù)的通信。伍德說，但是由4099個(gè)量子位驅(qū)動(dòng)的量子計(jì)算機(jī)只需要10秒。
為了進(jìn)行比較，谷歌希望在2029年建造具有1000個(gè)“邏輯”量子位的量子計(jì)算機(jī)，這些量子位足夠穩(wěn)定以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)算。
量子過渡在許多方面都比過去的某些加密升級(jí)更難。一個(gè)問題是數(shù)字密鑰的大小可能會(huì)更大，需要更多的內(nèi)存來處理它們。更改算法絕非易事，特別是對(duì)于智能家居設(shè)備和其他計(jì)算能力有限的產(chǎn)品。
