量子加密币
A. 谁告诉我vfp币是什么可以买吗
要存储货币值或精绝羡确金融计算,请使用 货币型 数据类型来代替 数值型。
提示:
可以使用让宏空 NTOM( ) 和 MTON( ) 函数将 数值型 和 货币型 值来回转换。更多的信息,请参见 数值型数据类型,NTOM( ) 函数 和 MTON( ) 函数。
要指派 货币型 数据类型,请使用美元符号:
money = $50.33
moremoney = $675.43886
如果在货币表达式中指定了四位以上的小数,Visual FoxPro 在计算该表达式之前会将表达式四舍五入到四位。在该示例中,变量 moremoney 在内部被四舍五入为 675.4389。
当在浏览(Browse)窗口、字段中被显示,或在屏幕中被列示时,货币型 字段会遵从 SET CURRENCY 这样的坦瞎系统设置。
有关 货币型 数据类型的详细说明,请参见 Visual FoxPro 数据和字段类型。
B. 加密货币能否对抗量子攻击
现有的加密货币大部分使用椭圆曲线密码技术,椭圆曲线密码技术又可能在5-10年内被量子计算机破解,存在安全隐患。ABE/艾比币为了对抗量子攻击,升级现卖春有的加密算法,将椭圆曲线密码技术升级为掘配局格密码技术。ABE提判让出基于格的可链接环形签名,而基于格的密码机制是用于对抗量子计算攻击算法的最有效方法之一。。
C. 量子是什么
问题一:量子是什么? 在微观领域中,某些物理量的变化是以最小的单位跳跃式进行的,鼎不是连续的,这个最小的单位叫做量子。尽管量子极小,但如果不把它加入理论中,就无法成立。量子可以加密是因为它也有0,1两个量子位,他的优点在于,每当有人试图破解量子密钥而偷看光子束时,这个观测就会影响到其他的性质,从而被发现。也就是说,运用这种技术能做出无法破解的密码。预计这将是防御量子计算机密码破解的唯一手段。(量子计算机靠操控纠缠态来破解密钥,一旦真正的量子计算机被制造,现有的所有密码都将失去安全性,被轻易破解)
问题二:量子是什么东西? 量子一词来自拉丁语quantus,意为“多少”,代表“相当数量的某事”。在物理学中常用到量子的概念,量子是一个不可分割的基本个体。例如,一个“光的量子”是光的单位。而量子力学、量子光学等等更成为不同的专业研究领域。
其基本概念是所有的有形性质也许是可量子化的。量子化 指其物理量的数值会是一些特定的数值,而不是任意值。例如,
在(休息状态)的原子中,电子的能量是可量子化的。这能决定原子的稳定和一般问题。
在20世纪的前半期,出现了新的概念。许多物理学家将量子力学视为了解和描述自然的的基本理论。
问题三:何谓量子什么是量子 我也不复制
量子其实不神秘。
量子其实是说物理量是某个最小单位的整数倍,不能出现这个最小单位的分数被。而且这个单位也不能再分。
生活中也有很多的量子概念。 比如:人民币的最小单位是1分。这个1分,就是量子。 虽然电子交易和算利息的时候,会用到离,但是实际上不会出现一离钱,实际的钱最少是1分。
还有,电荷的电量,也只能是电子带电量的整数倍,称为电荷是量子化的。
再比如。人数,也只能是1的整数倍,不能出现半个人,所以人数,也是量子化的。
量子力学之所以很深奥,是因为它与人们的传统认识相去甚远而已。 比如量子力学说电子在原子核内部,只能处在特殊的位置,不能想在那就在哪,称为轨道的量子化,电子从一个能级轨道,到另一个能级轨道,是直接跃迁过去的,是没有“走动”这个过程。
还有光的量子效应,以前人们认为光就是一种连续的能量传播,但是一些现象表明,光是由光子组成的,光的能量是一份一份的,光子的能量不能再分了。
总之,量子,就是“不连续”。这与人们生活中的连续有很大不同,所以没学过的人,觉得很难接受。
生活中之所以感觉不到量子,是因为宏观上量都比较大,就好比你有很多钱,就不在乎一分钱了,但是你的钱的确只能是一分钱的整数倍。 到了微观领域,就不得不考虑量子效应了。
panlonly乱弹
问题四:请问“量子”是什么意思? 比如测物体的重量,得到的数值(用任何一种合适的单位)可以是任意实数――小数点后可以有陆毕任意位数值,只要你采用的仪器足够精密;但你若清点人数,不论怎样都不能用有小数点后数值的实数,只能用自然数。最相邻的自然数之间的差距是有限的数值1,而不存在最相邻的两个实数,因为任意靠近的两个实数之间都可以插入任意多的介于那两个实数之间的别的实数。所以自然数是跳跃的、分立的、断续的,非连续的,亦即量子化的,而实数则是连续的,非量子化的。小结:量子化的量,存在最相邻的量;连续的量,不存在最相邻的量。
网络的说法有不妥之处:比如氢原子的量子化的能级正比于1/nn(n是自然数),最相邻的两个能级之间的差正比于1/n^2-1/(n+1)^2=(2n+1)/[n(n+1)]^2,当n很大时,上式可简化为2/n^3,n可任意大,所以,相邻能级差可任意小――这里不存在网络所说的“最小的基本单位”。量子不量子的关键不在于有没有最小的单元,而在于有没有最相邻的量。
问题五:量子是什么东西?有什大态么性质?有多大呢? 量子(quantum)是现代物理的重要概念。最早是M・普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的,只能取能量基本单位的整数倍。后来的研究表明,不但能量表现出这种不连续的分离化性质,其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理滚悉源有根本的区别。量子化现象主要表现在微观物理世界。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。
一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。
量子英文名称量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”。在物理学中常用到量子的概念,指一个不可分割的基本个体。例如,“光的量子”(光子)是光的单位。而延伸出的量子力学、量子光学等成为不同的专业研究领域。其基本概念为所有的有形性质是“可量子化的”。“量子化”指其物理量的数值是特定的,而不是任意值。例如,在原子中,电子的能量是可量子化的。这决定原子的稳定和一般问题。在20世纪的前半期,出现了新的概念。许多物理学家将量子力学视为了解和描述自然的的基本理论。
问题六:什么叫量子? “量子的定义是什么?”
――所谓量子化就是不能用连续的数量(实数)来计量,只能用自然数或整数或半整数或部分的实数(即不能用全部的实数)这样不连续的数来计量。至于量子,没有十分严格的定义,它通常可以指粒子、也可以指那些可能分立的(即非连续的)各种物理量(如能量量子、角动量量子、电量量子),注意,某些运动也是可能不连续的,故也可用量子称之。
“怎样算是非连续的?”
――比如测物体的重量,得到的数值(用任何一种合适的单位)可以是任意实数――小数点后可以有任意位数值,只要你采用的仪器足够精密;但你若清点人数,不论怎样都不能用有小数点后数值的实数,只能用自然数。最相邻的自然数之间的差距是有限的数值1,而不存在最相邻的两个实数,因为任意靠近的两个实数之间都可以插入任意多的介于那两个实数之间的别的实数。所以自然数是跳跃的、分立的、断续的,非连续的,亦即量子化的,而实数则是连续的,非量子化的。小结:量子化的量,存在最相邻的量;连续的量,不存在最相邻的量。
“不少地方说:一个物理量如果有最小的单元而不可连续的分割,就说这个物理量是量子化的,并把最小的单元称为量子。”
――基本正确,但有不妥之处:比如氢原子的量子化的能级正比于1/nn(n是自然数),最相邻的两个能级之间的差正比于1/n^2-1/(n+1)^2=(2n+1)/[n(n+1)]^2,当n很大时,上式可简化为2/n^3,n可任意大,所以,相邻能级差可任意小――不存在网络所说的“最小的单元”。量子不量子的关键不在于有没有最小的单元,而在于有没有最相邻的量。
问题七:量子是什么。 一个物理量如果有最小的单元而不可连续的分割,我们就说这个物理量是量子化的,并把最小的单元称为量子。-网络梗科
量子化是有一定条件的,比如能量,在非束缚态的情况下就是非量子化的,也即能量可以连续取值。只有在束缚态的情况下,物体能量的值受到了某种约束,才使得它只能取一系列离散的值。
关于束缚态的解释:对物质的位置,能量等施加一定的约束,比如说一个不受任何外力的球就处于非束缚态,当用一根绳子绑住球,使它不能到处乱滚,球就处于束缚态了。注意,如果拉住球的力量不够大,使球仍然可以跑到任意位置去的话,就还不能算束缚态,应算作非束缚态
黑洞是广义相对论中质量大到使周围时空发生严重扭曲,所有物质,甚至光子也不能从中逃逸的一种物质形态。(其实在量子论中,黑洞也是会向外辐射能量的)
D. 目前国内公链有多少
国内有3大公链:NEO小蚁、Qtum量子链、LCC数字链。
NEO小蚁:
NEO小蚁成立于2014年,2015年6月在github开源。NEO公链的特点就是能够通过点对点网络、拜占庭容错、数字证书、智能合约等一系列的技术组合,可以将区块链的应用变得更加的安全、高效。
Qtum量子链:
量子链是一个通过合作伙伴和第三方协作建立的一个合约枢纽,适用于各种行业。将商业智能合约的开发进行了标准化、包括将自然语言的合约转换成机器可读的智能合约,容错率较高。对于第三方来说,可以利用量子链的协助来完成和用户的对接。
LCC数字链:
2017年11月上线
相对于其他的两个公链,不管是上涨幅度还是市值,都有巨大的成长空间,看好LCC还有以下几点:
1.数字链采用纯正的POW机制,比pos更公平 更机械 更去中心。
2.智能合约,超导共识,纳米节点
3.是目前的公链里面 最容易上手 最低门槛 任何电脑可以参与网络,可以实现真正的全民区块链。
4.不断地有应用落地:区块棋牌、区块城市 等等
以比特币为首的数字加密货币市场中,存在着一种名叫公有链的基础智能合约。严格来讲目前的比特币也是属于公有链,其次就是最知名的以太坊,这些都是经过了长达数年时间市场检验过后的,依旧能够在数字谈答货币市值排行榜中占据第一名和第二名的存在。
如果非要纠结于国内的公有链,2016年左右伴随着以太坊的崛起国内很多的山寨数字货币开始打着区块链的名义进军公有链做起了智能合约。 当时风头比较大的基本上就是NEO小蚂蚁、量子QTUM、ONT本体这三个,这三者在2017年的比特币牛市周期中被誉为国内最有希望能够超越以太坊的公有链。
但是目前的市值大家也看到了排名第23位的小蚂蚁NEO以及排名第63位的量子QTUM基本上已经被划到了山寨币的里面,包括排名在80名开外的本体更是如此。所以我们能够看到智能合约市场中致力于做公有链的数字货币,基本上还是属于头部的以太坊和比特币。
所以不要纠结于国内或者国外数字货币之说,因为本身以比特币为首的虚拟加密数字货币市场,它就是没有国界芹滑之分的,它存在于整个互联网市场依托于整个的市场节点来正常运行。
最近比较火的MGS
GOSCHAIN(国金公链)
国金公链是一种全新的区块链体系架构,定位为易用的高性能区块链平台,旨在实现分布式应用的性能扩展,以满足现实世界的真实需求。国金公链整合了以EOS、以太坊为代表的公有链以及超级账本为代表的联盟链的诸多优势,实现了区块链系统的高速率、稳定性、安全性及易用性,使得基于区块链技术的分布式应用开发更具创新及更为高效。
国金公链通过创建一个可以构建应用程序的类似分布式云平台的架构,提供帐户、身份与授权管理、策略管理、数据库、异步通信以及在数以千计的CPU、GPU或Cluster群集上的程序调度,通过低延时高并发硬件加速技术实现了秒级确认。系统平台同时提供丰富的模块化应用和免费插件,可以直接实现企业及开发者团队的各种功能要求,安装简单且操作方便,使企业能低成本实现系统开发、运营、交易及获取客户。2019年3月,国金公链技术测评结果显示,实测系统吞吐量稳定达到TPS 16383,整体性能表现强劲。
目前,国金公链旗下已开发全民数据链、全国上链商品总库、直采链、政务链、安农链、幻影链等十几条侧链,覆盖社交、电商、供应链、政务、医疗、农业、5G等多个领域,在赋能我国实体产业创新发展的道路上已然走在前列。2020年,国金公链主要围绕“人上链”、“物上链”、“行为上链”三大核心模块,全新升级区块链赋能实体产业理论与路径,将推动区块链赋能实体产业进入“内驱动力”时代。
GMPC混合链,最牛逼的技术和生态
小蚁,本体,比原链,
GKC很不错
夸克qki是不是公链含首慧
也就这个了,请给足时间。
最牛逼的公链当属Conflux,性能与共识均属于世界级的,在国产自主可控的国家意志下,肯定会成为国产区块公链一哥,只是他目前不公募不发币,无法炒作。(不过,作为区块链经济实验的重要一环,而且是要冲击世界级公链,其实个人认为其Token还是非常有必要上线交易所流通,才能更多的扩大影响力,吸引更多的开发者和用户,一起繁荣生态才有出路;不然的话,最多就是在大B端有市场)
其次才是NervOS,然后才是TRON,ont,qtum,true,iris,qkc,迅雷链等等,这些链的Token都已经上线各大交易所,流通性好。
E. 为什么需要抗量子攻击的加密货币
随着
量子计算机
出现,用量子计算机的量子攻击迅稿粗可以解决底层数学问题,加密货币的安全基础就不亩镇复存在。加密货币有必要开始着手推进抗量子攻击的方案。ABE/
艾比
币为了敬茄对抗量子攻击,升级现有的
加密算法
,将
椭圆曲线
密码技术
升级为格密码技术。
F. 目前现有的计算机技术(比如量子计算机),能破解比特币网络吗
不可以的,悔纳理论上来说量子计算机确实可以碧凳没破解现在任何加密技术,但量子计算机现在还在实验室阶段,至少粗凳还需要10几年才能达到破解比特币的程度。比特币采用的加密技术都是目前的主流技术,连银行和政府都在用,如果可以破解早就引起恐慌了。
G. 强大的量子计算机可以破解加密并解决经典计算机无法解决的问题
强大的量子计算机可以破解加密并解决经典机器无法解决的问题。虽然目前还没有人成功制造出这样的设备,但最近我们看到了进步的步伐——那么,会是新的一年吗?目前,注意力集中在一个被称为量子霸权的重要里程碑上:在合理的时间范围内,量子计算机能够完成经典计算机无法完成的计算。
谷歌在2019年首次使用具有 54 个量子位(常规计算位的量子等价物)的设备来执行称为随机抽样计算的基本上无用的计算,从而实现了这一目标。2021 年,中国科学技术大学的一个团队使用 56 个量子比特解决了一个更复杂的采样问题,后来又用 60 个量子比特将其推得更远。
但IBM 的Bob Sutor表示,这种跨越式 游戏 是一项尚未产生真正影响的学术成就。只有当量子计算机明显优于经典计算机并且能够解决不同问题时,才能实现真正的霸权,而不是目前用作基准的随机抽样计算。
他说,IBM 正在努力实现“量子商业优势”——在这一点上,量子计算机可以比传统计算机更快地为研究人员或公司解决真正有用的问题。Sutor说,这还没有到来,也不会在新的一年到来,但可以预期在十年内。
量子软件公司Classiq的联合创始人Nir Minerbi则更为乐观。他认为,新的一年将在一个有用的问题中展示量子霸权。
还记得第一辆电动 汽车 问世的时候吗?它们对于开车去杂货店很有用,但也许不适合开车300公里送孩子上大学。就像电动 汽车 一样,量子计算机会随着时间的推移变得越来越好,使其在更广泛的应用中发挥作用。
解决实际问题存在许多障碍。首先是设备需要数千个量子比特才能做到这一点,而且这些量子比特也必须比现有的更稳定和可靠。研究人员很可能需要将它们分组在一起,以作为单个“逻辑量子比特”工作。这有助于提高保真度,但会削弱规模的改进:数千个逻辑量子位可能需要数百万个物理量子位。
随着时间的推移,量子计算机会变得更好,在一系列应用中变得有用
研究人员还致力于量子纠错,以在出现故障时对其进行修复。谷歌在2021年7月宣布,其Sycamore处理器能够检测并修复其超导量子比特中的错误,但执行此操作所需的额外硬件引入的错误多于修复的错误。马里兰州联合量子研究所的研究人员后来设法用他们捕获的离子量子比特通过了这个关键的收支平衡阈值。
即便如此,现在还为时过早。如果通用量子计算机在新的一年解决了一个有用的问题,那将是“相当令人震惊的”。在任意时间内保护单个编码的量子位,更不用说对数千或数百万个编码的量子位进行计算了。
量子计算机需要多大才能破解比特币加密或模拟分子?
预计量子计算机将具有颠覆性,并可能影响许多行业领域。因此,英国和荷兰的研究人员决定 探索 两个截然不同的量子问题:破解比特币(一种数字货币)的加密以及模拟负责生物固氮的分子。研究人员描述了他们创建的一种工具,用于确定解决此类问题需要多大的量子计算机以及需要多长时间。
这一领域的大部分现有工作都集中在特定的硬件平台、超导设备上,就像 IBM 和谷歌正在努力开发的那样。不同的硬件平台在关键硬件规格上会有很大差异,例如运算速率和对量子比特(量子比特)的控制质量。许多最有前途的量子优势用例将需要纠错量子计算机。纠错可以通过补偿量子计算机内部的固有错误来运行更长的算法,但它是以更多物理量子比特为代价的。从空气中提取氮来制造用于肥料的氨是非常耗能的,改进这一过程可能会影响世界粮食短缺和气候危机。相关分子的模拟目前甚至超出了世界上最快的超级计算机的能力,但应该在下一代量子计算机的范围内。
我们的工具根据关键硬件规格自动计算纠错开销。为了让量子算法运行得更快,我们可以通过添加更多物理量子位来并行执行更多操作。我们根据需要引入额外的量子位以达到所需的运行时间,这严重依赖于物理硬件级别的操作速率。大多数量子计算硬件平台都是有限的,因为只有彼此相邻的量子位才能直接交互。在其他平台中,例如一些捕获离子的设计,量子位不在固定位置,而是可以物理移动——这意味着每个量子位可以直接与大量其他量子位相互作用。
我们 探索 了如何最好地利用这种连接遥远量子位的能力,目的是用更少的量子位在更短的时间内解决问题。我们必须继续调整纠错策略以利用底层硬件的优势,这可能使我们能够使用比以前假设的更小的量子计算机来解决影响深远的问题。
量子计算机在破解许多加密技术方面比经典计算机更强大。世界上大多数安全通信设备都使用 RSA 加密。RSA 加密和比特币使用的一种(椭圆曲线数字签名算法)有一天会容易受到量子计算攻击,但今天,即使是最大的超级计算机也永远不会构成严重威胁。研究人员估计,一台量子计算机需要的大小才能在它实际上会构成威胁的一小段时间内破解比特币网络的加密——在它宣布和集成到区块链之间。交易支付的费用越高,这个窗口就越短,但可能从几分钟到几小时不等。
当今最先进的量子计算机只有50-100个量子比特。“我们估计需要30[百万] 到3亿物理量子比特,这表明比特币目前应该被认为是安全的,不会受到量子攻击,但这种尺寸的设备通常被认为是可以实现的,未来的进步可能会进一步降低要求。比特币网络可以对量子安全加密技术执行‘硬分叉’,但这可能会由于内存需求增加而导致网络扩展问题。
研究人员强调了量子算法和纠错协议的改进速度。四年前,我们估计捕获离子设备需要 10 亿个物理量子比特才能破解 RSA 加密,这需要一个面积为 100 x 100 平方米的设备。现在,随着全面改进,这可能会显着减少到仅仅 2.5 x 2.5 平方米的面积。大规模纠错量子计算机应该能够解决经典计算机无法解决的重要问题。模拟分子可应用于能源效率、电池、改进的催化剂、新材料和新药的开发。进一步的应用程序全面存在——包括金融、大数据分析、飞机设计的流体流动和物流优化。
什么是量子启示录?
想象一个加密的秘密文件突然被破解的世界——这就是所谓的“量子启示录”。简而言之,量子计算机的工作方式与上个世纪开发的计算机完全不同。从理论上讲,它们最终可能会比今天的机器快很多很多倍。这意味着面对一个极其复杂和耗时的问题——比如试图解密数据——其中有数十亿的多个排列,如果有的话,一台普通的计算机需要很多年才能破解这些加密。但理论上,未来的量子计算机可以在几秒钟内完成这项工作。这样的计算机可以为人类解决各种问题。英国政府正在牛津郡哈威尔投资国家量子计算中心,希望彻底改变该领域的研究。
一种用于量子计算的新语言
Twist是麻省理工学院开发的一种编程语言,可以描述和验证哪些数据被纠缠在一起,以防止量子程序中的错误。时间结晶、微波炉、钻石,这三个不同的东西有什么共同点?量子计算。与使用比特的传统计算机不同,量子计算机使用量子比特将信息编码为0或1,或两者同时编码。再加上来自量子物理学的各种力量,这些冰箱大小的机器可以处理大量信息——但它们远非完美无缺。就像我们的普通计算机一样,我们需要有正确的编程语言才能在量子计算机上正确计算。
对量子计算机进行编程需要了解一种叫做“纠缠”的东西,这是一种用于各种量子比特的计算机,它可以转化为强大的能量。当两个量子位纠缠在一起时,一个量子位上的动作可以改变另一个量子位的值,即使它们在物理上是分开的,这引起了爱因斯坦对“远距离幽灵动作”的描述。但这种效力同样是弱点的来源。在编程时,丢弃一个量子位而不注意它与另一个量子位的纠缠会破坏另一个量子位中存储的数据,从而危及程序的正确性。
麻省理工学院计算机科学与人工智能 (CSAIL) 科学家旨在通过创建自己的量子计算编程语言 Twist 来解开谜团。Twist 可以通过经典程序员可以理解的语言来描述和验证量子程序中纠缠了哪些数据。该语言使用一个称为纯度的概念,它强制不存在纠缠并产生更直观的程序,理想情况下错误更少。例如,程序员可以使用 Twist 表示程序作为垃圾生成的临时数据不会与程序的答案纠缠在一起,从而可以安全地丢弃。
虽然新兴领域可能会让人感觉有点浮华和未来感,但脑海中浮现出巨大的金属机器的图像,但量子计算机具有在经典无法解决的任务中实现计算突破的潜力,例如密码学和通信协议、搜索以及计算物理和化学。计算科学的主要挑战之一是处理问题的复杂性和所需的计算量。经典的数字计算机需要非常大的指数位数才能处理这样的模拟,而量子计算机可能会使用非常少量的量子位来做到这一点——如果那里有正确的程序。 “我们的语言 Twist 允许开发人员通过明确说明何时不得与另一个量子位纠缠来编写更安全的量子程序,”麻省理工学院电气工程和计算机科学博士生、有关 Twist的新论文的主要作者 Charles Yuan 说. “因为理解量子程序需要理解纠缠,我们希望 Twist 为开发语言铺平道路,让程序员更容易应对量子计算的独特挑战。”
解开量子纠缠
想象一个木箱,它的一侧伸出一千根电缆。您可以将任何电缆从包装盒中拉出,也可以将其完全推入。
在你这样做一段时间后,电缆会形成一个位模式——零和一——取决于它们是在里面还是在外面。这个盒子代表了经典计算机的内存。该计算机的程序是关于何时以及如何拉电缆的一系列指令。
现在想象第二个外观相同的盒子。这一次,你拉一根电缆,看到它出现时,其他几根电缆被拉回了里面。显然,在盒子内部,这些电缆不知何故相互缠绕。
第二个框是量子计算机的类比,理解量子程序的含义需要理解其数据中存在的纠缠。但是检测纠缠并不简单。你看不到木箱,所以你能做的最好的就是尝试拉动电缆并仔细推理哪些是纠缠的。同样,今天的量子程序员不得不用手推理纠缠。这就是 Twist 的设计有助于按摩其中一些交错的部分。
科学家们设计的Twist具有足够的表现力,可以为着名的量子算法编写程序并识别其实现中的错误。为了评估Twist的设计,他们对程序进行了修改,以引入某种对于人类程序员来说相对不易察觉的错误,并表明Twist可以自动识别错误并拒绝程序。
他们还测量了程序在运行时方面的实际执行情况,与现有的量子编程技术相比,它的开销不到4%。
对于那些担心量子在破解加密系统方面的“肮脏”名声的人来说,Yuan 表示,目前还不清楚量子计算机在实践中能够在多大程度上实现其性能承诺。“在后量子密码学方面正在进行大量研究,这些研究之所以存在,是因为即使是量子计算也不是万能的。到目前为止,有一组非常具体的应用程序,人们在这些应用程序中开发了量子计算机可以超越经典计算机的算法和技术。”
重要的下一步是使用Twist创建更高级别的量子编程语言。今天的大多数量子编程语言仍然类似于汇编语言,将低级操作串在一起,没有注意数据类型和函数等东西,以及经典软件工程中的典型内容。
量子计算机容易出错且难以编程。通过引入和推理程序代码的“纯度”,Twist 通过保证一段纯代码中的量子位不会被不在该代码中的位更改,朝着简化量子编程迈出了一大步。 这项工作得到了麻省理工学院-IBM 沃森人工智能实验室、国家科学基金会和海军研究办公室的部分支持。
【注释. 量子计算机】
量子计算机是一种直接利用量子力学现象(如叠加和纠缠)对数据进行运算的计算设备。量子计算背后的基本原理是量子属性可以用来表示数据并对这些数据执行操作。
尽管量子计算仍处于起步阶段,但已经进行了一些实验,在这些实验中,量子计算操作是在非常少量的量子比特(量子二进制数字)上执行的。实践和理论研究都在继续进行,许多国家政府和军事资助机构支持量子计算研究,以开发用于民用和国家安全目的的量子计算机,例如密码分析。
如果可以建造大规模的量子计算机,它们将能够比我们目前的任何经典计算机(例如 Shor 算法)更快地解决某些问题。量子计算机不同于DNA计算机和基于晶体管的传统计算机等其他计算机。一些计算架构(例如光学计算机)可能会使用经典的电磁波叠加。如果没有一些特定的量子力学资源,例如纠缠,推测不可能超过经典计算机的指数优势。
H. 量子技术将在哪些领域大显身手
它将在传感与测量、通信、仿真、高性能计算等领域拥有广阔的应扰胡用前景,并有望在物理、化学、生物与材料科学等基础科学领域带来突破,未来可能颠覆包括人工智能领域在内的众多科学领域:
量子传感与计量:用途多多
量子加密通信:安全性更高
量子模拟:建模材料最可能
量子计算:未来研究显神通
量子传感与计量:用途缓或拦多多
QIS在传感与计量领域有多种用途。利用纠缠现象,可将不同的量子系统彼此相连,对一个系统的测量会影响另一个系统的结果——即使这些系统在物理上是分开的。两个量子系统处于略有不同的环境中,可通过彼此干涉提供有关环境的信息,从理论上讲,这种原子干涉仪提供的感知性能要比传统技术高出几个数量级。原子干涉仪除用于惯导外,还可改装为重力仪,以及用于地球系统监测、矿物质精确定位等。量子授时装置,如美国国家标准技术研究院(NIST)研制的量子逻辑钟,是目前世界上精度最高的授时装置之一。光子源及单光子探测技术可提高光敏探测器的校准精度,用于微量元素的探测。
量子加密通信:安全性更高
传统加密技术使用密钥:发送方使用一个密钥对信息进行编码,接收方使用另一个密钥对信息进行解码,但这样的密钥有可能被泄露,从而不可避免地遭到窃听。不过,信息可以通过量子密钥分布(QKD)进行加密。在QKD中,关于密钥的信息通过随机偏振的光子发送,这限制了光子,使其仅在一个平面中振动。如果此时窃听者测量信息,量子状态就团茄会坍塌!只有拥有确切量子密钥的人,才能够解密信息。
量子通信还可能应用于虚拟货币防伪和量子指纹鉴定等等。未来,量子网络将连接分布式量子传感器,用于全球的地震监测。而在5年—10年内,有望开发出可靠的光子源及相关技术,实现远距离量子信息传输,并推动量子处理器之间数据共享协议的相关理论研究。
量子模拟:建模材料最可能
量子模拟器使用易操控的量子系统,来研究其他难以直接研究的量子系统属性。对化学反应和材料进行建模是量子模拟最有可能的一个应用。研究者可以在计算机中研究数百万美元的候选材料,而无需再花费数年、投入数亿美元,却只能制造和定性少量材料。不管目标是更强的飞机用高分子材料、更有效的车用触媒转化器、更好的太阳能电池材料和医学品,还是更透气的纤维等,开发环节加快将会带来巨大价值。
基于不同技术的量子模拟器原型已在实验室环境得到了验证。
量子计算:未来研究显神通
量子计算是通过叠加原理和量子纠缠等次原子粒子的特性来实现对数据的编码和操纵。在过去的几十年里,量子计算只存在于理论上,但近些年的研究已经开始出现有意义的结果,开发并验证了多种量子算法,研制出了量子计算机实验原型机,未来的5年—15年里,我们很有可能制造出一款有实用意义的量子计算机。
量子计算机的出现将给气候模拟、药物研究、材料科学等其他科研领域带来巨大的进步。不过,最令人期待的还是量子密码学。一台量子计算机将可以破解目前所有的加密方式,而量子加密也将真正无懈可击。
I. 量子通信安全性讨论升级,中科大摆下擂台:窃取密钥者奖百万
在理论上绝对安全的量子通信“惊现破绽”?一篇研究量子通信攻防的论文引发广泛讨论,中科大量子通信团队迅速做出了多重回应,从学理讨论升级到实战演练。
先有中科大量子通信领军人物潘建伟院士等5名科学家联名撰文指出所谓的“破绽”早已有解决方案,目前量子通信安全性正在逼近安全系统。3月20日,科大国盾量子技术股份有限公司(下简称“科大国盾量子”)更宣布提供商用量子密钥分发产品,摆设擂台,成功窃取到量子密钥的攻擂者将获奖100万元人民币。
潘建伟的学生“击穿最强加密之盾”?
这篇触发量子通信安全性讨论的文章由某微信公众号在3月12日翻译加工自《麻省理工 科技 评论》,题为《量子加密惊现破绽:上海交大团队击穿“最强加密之盾”,实验成功率竟高达60%!》。
文章介绍了一项上海交通大学金贤敏组收录于预印本网站、尚未正式发表的论文成果。
值得一提的是,金贤敏是潘建伟的学生,2004年至2010年在中科大读博并从事博士后工作。
量子通信的本质是将信息编码在光子上。由于量子力学独特的态叠加和不可克隆性质,任何试图截获读取光子的窃听者都会破坏光子上的信息,窃听行为就此暴露。因此,量子通信在理论上是一种绝对安全的通信手段。
然而,由于现实中存在一些设备和工程学上的限制,难以百分百复制完美的理想情况。因此,自量子通信被提出以来,不少学者就试图通过研究“窃听”的现实可行性以推动该领域的安全性。
该文章亩桥袜写道:“上海交通大学研究团队近来在经过不断的实验与尝试之后,发现了现有量子加密技术可能隐藏着极为重大的缺陷,攻破这个最强的加密之盾却不需要什么神兵利器,而是利用‘盾’本身就存在的物理缺陷。这个研究这将可能导致量子加密从原本印象中的坚不可破,转而变成脆弱不堪。……
目前被广泛应用在量子通信中的 QKD(Quantum Key Distribution,量子密钥分发)方法并不完美,研究团队通过将具有不同种子频率的光子注入激光腔来改变激光频率的方法,进而观察注入光子的半导体激光器的动态,最终居然获得高达 60%的信息盗取成功率。”
论文作者:攻击,是为了让量子密码无懈可击
金贤敏表示,报道中有一些不够准确和深入的部分消段。他的文章在理论上提出了一种针对量子密钥分发实际系统源端物理漏洞的攻击方案,并通过实验数据验证可行。这个工作提醒并强调,为了更高的安全性,实际量子密钥分发系统中源端的高对比度的光隔离不仅不可或缺,而且要非常大。目前的实际系统中,有的光源已经采取了高对比度的光隔离,但有的光源还没有。
“我们的工作并不否认量子密钥分发理论上的绝对安全性,相反正因为量子加密提供了理论上的绝对安全,使得人类追寻了几千年的绝对安全通信几近最终实现。而我们不断的针对实际系统的物理安全漏洞问题的研究正是为了这个绝对安全性变得更加可靠。攻击,是为了让量子密码更加安全、无懈可击。” 金贤敏写道。
5名科学家联合撰文:正在逼近理想系统
由于“此文在微信号发布后,国内很多关心量子保密通信发展的领导和同事都纷纷转来此文询问我们的看法”,3月14日,中科大的徐飞虎、张强、潘建伟和清华大学的王向斌、马雄峰等5名量子科学家联合撰文对量子通信安全性进行了科普。
文章指出,量子密钥分发逐步走向实用化研究,出现了一些威胁安全的攻击,这并不表示安全性证明有问题,而是因为实际量子密钥分发系统中的器件并不完全符合理想协议的数学模型。归纳起来,针对器件不完美的攻击一共有两大类,即针对发射端--光源的攻击和针对接收端--探测器的攻击。
金贤敏组的实验工作就属于对光源的木马攻击。这类攻击早在二十年前就已经被提出,而且其解决方案就正迅激如他本人宣称的一样,加入光隔离器这一标准的光通信器件就可以了。
按照文章中的攻击方案,需要使用约1000瓦的激光反向注入。5名科学家认为,如此高能量的激光,无论是经典光通信还是量子通信器件都将被破坏,这就相当于直接用激光武器来摧毁通信系统,已经完全不属于通信安全的范畴了。
“总之,虽然现实中量子通信器件并不严格满足理想条件的要求,但是在理论和实验科学家的共同努力之下,量子保密通信的现实安全性正在逼近理想系统。目前学术界普遍认为测量器件无关的量子密钥分发技术,加上自主设计和充分标定的光源可以抵御所有的现实攻击。”
量子通信龙头企业“邀您来攻擂”
3月19日,济南量子技术研究院在官网上发布了量子通信摆“安全擂台”的消息。
该院表示,量子通信行业内普遍认为,量子密钥分发技术已知的现实安全性漏洞都已具有可靠的防御措施。即便如此,他们对量子密钥分发的安全性实践,依然保持“大胆假设,小心求证”的审慎态度,而且,从科学的角度,客观的分析和严谨的实验是应有之义。
济南量子技术研究院联合科大国盾量子共同建成了量子攻防实验室。在攻防实验室里,被攻击的系统为由科大国盾量子生产的一对高速量子密钥分发设备,包括一台发送端和一台接收端。
济南量子技术研究院成立于2011年5月,在全球首条商用量子保密通信干线“京沪干线”的建设、运行过程中扮演了重要的节点作用。近日获批的《济南市量子信息产业发展规划》提出,到2030年,济南将实现量子信息产业规模300亿元,具备千亿级产业发展能力。目前,济南高新区已在中心区规划占地面积230亩的量子谷,分三期打造。
3月20日,科大国盾量子也在官方微信号上发布了“安全擂台”的消息:“耳听为虚,眼见为实。欢迎来到现实世界!究竟量子密钥分发的安全性如何?是的确如其支持者所言那样不怕窃听,还是像某些传言所说的那样,在实际中的安全性未经检验脆弱不堪?”
科大国盾量子计划举办系列擂台,在第一期擂台中,由科大国盾量子生产的一对发送端和接收端被安置在同一个房间内,连接设备的光纤链路则被完全开放地放在另一个房间内,任攻击者处理,最后以攻击者能成功获得最终密钥且不被通信双方察觉为判定标准。
成功攻击并窃取到量子密钥的攻擂者,将获得国盾量子提供的100万人民币奖金。
基于潘建伟团队的研发力量,成立于2009年的科大国盾量子已经崛起为量子通信龙头企业。公开资料显示,中科大资产经营有限责任公司目前持股18%,为公司第一大股东;潘建伟持股11.01%,紧随其后。潘建伟团队核心成员、中科大研究员彭承志担任董事长。
据介绍,擂台举办期间,组织方将通过网络实时更新活动进展、活动花絮,并邀请国盾量子的量子专家、安全专家和国际标准专家,做一些科普工作,普及量子技术、量子通信、量子密钥分发、量子“黑客”等各个方面的知识。