□本报记者 魏静

　美国华盛顿邮报网站1月3日报道，美国国家安全局正斥资8000万美元研发用于破解加密技术的量子计算机。分析人士表示，早前谷歌等计算机巨头就已宣布参与研发量子计算技术，如今美国国家安全局斥巨资研发量子技术，将进一步推动全球的量子研究热。而美国物理学会《物理》杂志于2013年12月30日公布了2013年度国际物理学领域的十一项重大进展，中国科学技术大学潘建伟教授及其同事张强、马雄峰和陈腾云等“利用测量器件无关量子密钥分发解决量子黑客隐患”的研究成果位列其中。在此背景下，A股市场中“量子”概念股可适当关注。

　美斥巨资进行量子研究

　据美国国安局前外聘员工斯诺登提供的文件称，美国国安局正在研发一种“用于密码技术的量子计算机”。该计划隶属一项名为“渗透硬目标”的研发计划，该项目资金为7970万美元，合作方是马里兰大学帕克分校的一个实验室，双方签有保密合同。

　一直以来，量子计算机都是医学、密码学等诸多科学领域研发的目标。通过量子计算技术，所有形式的公钥加密都可以被破解，这其中就包括许多安全网站使用的技术，以及保护国家机密设置的加密。

　物理学家与计算机科学家一直怀疑，即美国国安局研究成果的先进程度，远超民间的实验室。目前尚不知晓该项目的进展如何，但斯诺登提供的文件显示，美国国安局在该项目上的进展并不比学术界领先，尚谈不上具体实施。

　该文件指出，美国国安局的部分研发工作是在“法拉第笼”中进行的。法拉第笼是一种大型的、配置屏蔽措施的设备，可以防止电磁能外泄。文件称，这是“量子计算实验的必备工具。”

　据悉，量子计算的基本理论来自“量子叠加”原理，即物体可以同时以各种状态存在。普通的计算机使用二进制位，也就是0或1；而量子计算机则使用量子位，或称量子比特，可以同时是0和1。

　从理论上说，在普通计算机上，无论计算速度有多快，每次也只能进行一次计算。而量子计算机在解决问题时，则有机会省去一些不必要的计算，从而更快更有效地找到答案。量子计算机可以轻松破解包括RSA算法在内的最强加密技术。RSA加密之所以被普遍使用，是因为两个大质数的乘积非常难分解，破解这种加密需要找到这两个质数。普通计算机在有限时间内是不可能完成这种任务的。

　据介绍，理论上，大型量子计算机可以以快得多的速度破解1024位的加密密钥。虽然一些互联网公司已经转而使用2048位的密钥，但在量子计算机面前仍被认为是不堪一击的。据外媒报道，2013年5月份谷歌宣布购买全球第二台D-Wave量子计算机。谷歌将与NASA和大学研究机构共同分享这台电脑，并将用这台量子计算机建立位于美国宇航局艾姆斯研究中心的量子人工智能实验室。谷歌宣布正与美国国家航空和宇宙航行局(NASA)合作组建量子人工智能实验室，而该实验室将使用量子计算机进行机器学习方面的研究。

　中国量子技术领跑全球

　据悉，美国物理学会《物理》杂志于2013年12月30日公布了2013年度国际物理学领域的十一项重大进展，中国科学技术大学潘建伟教授及其同事张强、马雄峰和陈腾云等“利用测量器件无关量子密钥分发解决量子黑客隐患”的研究成果位列其中。

　《物理》杂志以“量子胜利的一年——但还没有量子计算机”为题报道了中国科学家成功解决量子黑客隐患这一重要成果。尽管量子计算机仍然是遥远的未来，但是2013年科学家们却报道了一系列量子信息和量子通信领域的胜利。在量子密码方面，两个独立的研究组报道了一种新的加密手段，可以提供绝对的安全性，以解决量子黑客隐患。潘建伟等解决量子黑客隐患的研究成果发表在2013年9月24日出版的国际权威物理学期刊《物理评论快报》上，得到了包括美国《科学》杂志、美国物理学会《物理》杂志和英国著名新闻刊物《经济学人》在内的多家欧美科技新闻媒体的专题报道。

　这是潘建伟及其同事在量子通信和量子计算领域的研究成果第十次入选欧洲物理学会或美国物理学会国际物理学“年度重大进展”，也标志着我国在量子通信研究方向上继续保持着国际领先地位。

　计算机三巨头均参与量子研发

　早前就有媒体报道，谷歌研究人员哈特穆特内文发表博文称，公司方面希望量子计算技术可以推动机器学习领域的发展，进而在疾病治疗、跟踪气候变化和开发语音识别技术方面发挥作用。新系统可能的用途包括更好地解决空中交通管制、机器人，以及任务规划和调度等领域的问题。

　而自1999年以来，加拿大公司D-Wave就一直从事量子计算技术的研究，且是唯一销售量子计算机硬件的厂商。由D-Wave生产的一台量子计算机将安装在美国宇航局艾姆斯研究中心—距离谷歌位于山景城的公司总部不远，这台量子计算机由非盈利机构大学空间研究协会负责管理。

　目前，IBM和微软等许多科技公司都在投入研究量子计算技术。而早在去年，拦在量子计算技术的最后一道障碍—毫秒相干时间，被IBM研究院的研究员正式攻破。2012年2月在波士顿T.J. Watson研究中心召开的年度美国物理学界年会（APS）上，IBM方面宣布该项技术获得三大突破，这使得该项技术有望实现商品化。下一步IBM计划设计出可行的量子计算机元器件，包括固有误差探测和修正邻近设备。

　而据海外媒体报道，黑莓投资人迈克拉扎里迪斯和道格弗莱金也曾表示再次联手投资一亿美元，以培育足以引领下一波计算领域浪潮的量子科学技术，并将其商用化。

　量子计算技术或引爆人工智能革命

　据介绍，2012年量子计算技术与传统计算机的性能相当，到2014年，将可以解决任何非量子计算机均无法解决的特定问题。

　“量子位数量每年翻番”的别称是罗斯定律，这是依据D-Wave创始人罗斯的名字命名而成。分析人士指出，这是一条更加陡峭的增长曲线，一旦量子计算机的能力超越传统计算机，后者将永远无法赶超量子计算机。

　目前，量子技术在认知科学上已经取得进展，这令人们可以在工程系统中尝试模仿人类的学习方式，并为建造表现和模仿人类智能的工程系统服务。这种智能不仅仅是说做事情更快，而且还要模仿人类的创造力、判断力等。而光量子芯片具备运算速度快、体积微小的特点，应用于纳米级机器人的制造、各种电子装置中以及嵌入式技术中；不仅如此，其应用范围还包括卫星航天器、核能控制等大型设备、中微子通信技术、量子通信技术、虚空间通信技术等信息传播领域，以及未来先进军事高科技武器和新医疗技术等高精端科研领域。