量子计算机算力与算法双重跃进，传统加密体系安全防线告急
ice 据ScienceAlert报道，在线数据在现有加密技术的保护下，整体而言仍然十分安全。假设每位用户都能妥善管理密码并采取必要的防护措施，这些数据就如同被锁进一座几乎无法攻破的保险库——即便调动全球所有超级计算机联合运算上万年，也难以将其破解。
然而，量子计算机这一新型计算形态的出现，正悄然改变这场“安全攻防”的格局。
从实验室原型到商业级系统的加速冲刺
2025年成为量子计算发展的关键年份。
谷歌在10月宣布了一项里程碑式突破：在其105量子比特的“Willow”超导量子处理器上，首次完成了具有可验证性的量子优势演示。这项名为“量子回声”的实验，在测量特定复杂函数的任务中，计算速度达到经典超级计算机的约13000倍。
这一成果不仅验证了量子纠错理论的有效性，更从物理层面证明了量子系统随规模扩大而错误率呈指数级下降的规律。
与此同时，IBM也在加速推进其量子路线图。
2025年11月，该公司推出了两款新型量子计算机：“夜鹰”（Nighthawk）和“潜鸟”（Loon）。其中“潜鸟”设计实现了量子比特之间的六向连接，且连接可以“突破平面”，这是目前其他超导量子计算机所不具备的能力。IBM研究负责人杰伊·甘贝塔表示，对“夜鹰”设计的初步测试表明，它运行的量子计算程序比公司目前最常用量子计算机上运行的程序复杂度高30%。
更值得关注的是工程化进展。
IBM在2025年10月宣布，已能在AMD的常见芯片上运行关键的量子计算纠错算法，标志着量子计算机商业化又迈出重要一步。这项技术不仅能在现实条件下稳定运行，还能部署在价格相对低廉的商业芯片上，运行速度比实际需求快了10倍。
破解加密的门槛大幅降低
如果说硬件进步令人瞩目，那么算法优化的突破则更加触目惊心。
最新研究显示，具备“密码学相关能力”的量子计算机（CRQC）要想攻破目前广泛使用的RSA和椭圆曲线密码（ECC），所需规模可能远小于此前主流预测。
加州理工学院和加州大学物理系工程师的一项研究指出，要利用量子计算机配合肖尔算法（Shor算法）破解当前最先进的公钥密码技术，并不需要数百万量子比特的超大规模系统。研究称，只需要约1万个原子量子比特的量子计算机，就有可能对RSA公钥加密构成现实威胁。
这一门槛远低于此前科学界普遍给出的估算。
谷歌研究院的最新分析进一步加剧了业界的忧虑。谷歌团队的研究显示，要攻破ECC，所需的物理量子比特有望降至50万以下，大约只有此前部分预测值的二十分之一。作为概念验证，研究人员编译了两套用于实现肖尔算法的量子电路，实现了“所需比特数量的20倍降低”。
最令人震惊的是时间估算。该研究表明，在一个理论情景中，量子计算机可能只需最短九分钟就能破解比特币的私钥，从而在比特币10分钟的出块时间下，留给它一个很小的“即用攻击”窗口。研究人员估计，从得知公钥的时刻起，发起即用攻击所需的时间大约要么是9分钟，要么是12分钟。
2029年或成加密体系分水岭
随着算力与算法的双重跃进，“量子日”（Q-Day）的预测时间正在不断前移。
谷歌研究人员在2026年4月发布的白皮书中明确指出，一台具有密码学相关实际能力的量子计算机，可能在2029年前后就足以攻破大多数主流区块链。
这一时间点与多数量子研发团队为大规模、商业级量子计算机问世所设定的目标时间相吻合。国际商业机器公司（IBM）通常被视为谷歌在量子领域的竞争对手，其目标也是在那之前部署一台具备容错能力的超级计算机。
690万枚比特币已处于风险之中
量子计算的威胁并非遥不可及的理论推演，而是已经存在的现实风险。谷歌指出，现有多达690万枚比特币因公钥已暴露在外，随时可能遭到量子算力破解。
这种威胁的特殊性在于“现在偷，以后破”的攻击模式。
即使Q-Day尚未到来，黑客或某些国家现在就可以窃取加密数据，等到量子计算机具备破解能力时再解密。布里斯托大学的Chloe Martindale指出：“现在存的加密数据，20年后可能还得保密——比如医疗记录，但量子电脑能把它解开”。
对于比特币等加密货币而言，问题尤为严峻。大多数加密货币以及众多区块链项目都依赖椭圆曲线密码学来保护交易与账户安全，一旦量子计算在成本和工程上具备可行性，这些系统的核心安全假设将面临前所未有的挑战。
面对量子计算的逼近威胁，密码学界和产业界已经开始行动。
2026年4月，美国国家标准与技术研究院（NIST）发布全球首批3个后量子加密标准，旨在抵御量子计算机的网络攻击。这些标准包含加密算法的计算机代码、如何实现它们的说明以及它们的预期用途，是NIST管理的八年努力的结果。
中国也在积极推进后量子密码研究。
在第三届雁栖湖国际后量子密码标准化与应用研讨会上，清华大学丘成桐数学中心、北京雁栖湖应用数学研究院教授丁津泰指出，随着量子计算的发展，作为当今网络形态安全信任根基的现代公钥密码学未来可能会被彻底颠覆。与会专家呼吁，加强对能够抵御量子密码算法的“后量子密码”的研究部署，建立后量子密码标准，以保证未来网络空间安全。
然而，真正的挑战在于迁移速度。
谷歌在上周的一篇博客文章中敦促企业加强网络安全措施，以免被时代甩在后面。该公司写道：“加密技术面临的威胁在当下就已存在，因为存在‘先存储、后解密’的攻击。而对数字签名的威胁则是未来的风险。”
对于个人、企业和国家而言，提前布局量子安全加密不再是一种选择，而是一种必然。
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