秀尔演算法 它如何破坏现有加密

何谓秀尔演算法

秀尔演算法由彼得．秀尔於1994年开发。该算法可以高效地将大数分解为质因数，这个正正就是传统加密的核心，当量子电脑配合上秀尔演算法，这个找质因数的需时，就由传统电脑需要数百万年变为几分钟的时间，现在最安全的加密都变成和没有加密一样。

我们离实现量子计算有多近

各位看完这个系列可能会想，我们有演算法，也有数百个量子位元的量子电脑了，那我们是否很快会进入量子计算的时代，我们视为理所当然的安全通讯是否很快就会消失？

在实现量子计算之前仍然面临着两大挑战：其一主要的障碍是错误纠正问题。量子系统非常容易受到环境干扰，这会导致「量子比特」(也称量子位元，qubit)，失去其量子特性并产生错误。研究人员正在开发错误纠正代码与其他技术来减轻这一问题。另一个挑战是量子计算机的扩展。目前，量子计算机中的量子比特数量相对较低，最先进的设备拥有几百个量子比特。但要解决复杂问题并破解现有加密，可能需要数千甚至数万个量子比特。

在CES 2018展览上，IBM曾公开展示内置50个量子位元的量子电脑。

尽管面临这些挑战，量子计算的进展正在加速。科技公司以及众多研究机构都在大力投资这一领域，致力於开发新的硬件、软件和算法。虽然很难预测量子电脑何时会成为现实，但许多专家认为，在未来10年内，我们或会看到其实际应用。至於现在，我们还是可以放心去使用现有的加密技术，来过我们的互联网生活吧。

——进阶，选读内容——

补充一点秀尔演算法工作原理，以最简单的说法来讲，它首先将问题转化为求解一个模运算(Modular Arithmetic)的周期性，接着利用量子傅立叶变换找到这个周期。在找到周期后，算法透过最大公因数计算来将大整数分解为质因数。

有兴趣的读者可以到YouTube搜寻「veritasium quantum computing」，早两星期我刚好看到一个相当好的科普影片，正是介绍这个题目。

作者电邮：mikewong@house730.com