美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校的研究人員設(shè)計(jì)和制造了一個(gè)量子處理器，可成功地將合數(shù)15分解成3和5的乘積。雖然這只是一個(gè)最基本的質(zhì)因數(shù)分解運(yùn)算，但這項(xiàng)突破是研制可進(jìn)行更復(fù)雜因式分解運(yùn)算的量子計(jì)算機(jī)道路上的一個(gè)里程碑，對于數(shù)字加密和網(wǎng)絡(luò)安全具有重要意義。研究結(jié)果提前發(fā)表于《自然·物理》雜志網(wǎng)絡(luò)版。

　 　 “15雖是一個(gè)小數(shù)字，但重要的是，我們已經(jīng)證明，我們可以在一個(gè)固態(tài)量子處理器上運(yùn)行彼得·肖爾提出的質(zhì)因數(shù)分解算法。這是此前從未進(jìn)行過的。”論文的第一作者埃里克·盧塞羅說。他目前是IBM公司實(shí)驗(yàn)性量子計(jì)算的博士后研究員，這項(xiàng)研究是他在加州大學(xué)圣巴巴拉分校攻讀物理學(xué)博士時(shí)進(jìn)行的。

　 　 盧塞羅是出于實(shí)際應(yīng)用的目的開展這項(xiàng)研究的。他解釋說，大數(shù)的因式分解是網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的核心，比如最常見的RSA加密算法，其目前公開的最大密鑰包含超過600個(gè)十進(jìn)制數(shù)字，如果利用經(jīng)典計(jì)算機(jī)和最知名的經(jīng)典算法，對這個(gè)密鑰進(jìn)行因式分解需要花費(fèi)的時(shí)間可能比宇宙的年齡還要長。而數(shù)學(xué)家彼得·肖爾于1994年構(gòu)造了大數(shù)的質(zhì)因數(shù)分解算法，證明利用量子計(jì)算機(jī)能夠在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)對大數(shù)進(jìn)行分解，從而從根本上動搖了當(dāng)代密鑰的安全基礎(chǔ)。

　 　 因此，如果量子計(jì)算使得RSA加密不再安全，那用什么來取代它呢?答案是量子密碼。盧塞羅說：“量子密碼不僅更難以被破譯，而且如果有人試圖盜取信息，它就會改變系統(tǒng)，使發(fā)送方和接收方都能夠察覺。”

　 　 二戰(zhàn)期間，英美兩國研發(fā)計(jì)算機(jī)的初衷，是破解軸心國的密碼。而量子計(jì)算機(jī)一開始引起科技界的興趣，也是因?yàn)樗�能不費(fèi)吹灰之力破解世界上最可靠的密碼，這種加密算法已經(jīng)歷三十多年的考驗(yàn)。如果有一天量子計(jì)算機(jī)投入實(shí)用，它會是一根銳利的矛，能刺透最堅(jiān)固的盾。而更加堅(jiān)固的盾牌則是正在研發(fā)的量子密鑰，它也是銀行和網(wǎng)站的運(yùn)營者期望的理論上不可攻破的終極方案。