
在彼得·肖尔发表以他命名的算法三十多年后,关于大型量子计算机何时(而非是否)会破解世界上大部分加密的问题,已经从理论问题转变为后勤问题。在波士顿举行的Quantum.Tech World会议上接受《新科学家》采访时,肖尔做出了他标志性的清晰评估。
「我们有很好的后量子密码学方法,只需要实施它们,」肖尔说。「这将极其困难。」
肖尔解释说,困难不在于密码学本身。美国国家标准与技术研究院(NIST)已经建立了抗量子加密标准。挑战在于制度层面:大型组织、银行、医院、政府机构,将需要数年时间来审计网络中的每一个加密端点,更新每一台设备和软件,部署新协议,并在不破坏关键基础设施的情况下确保向后兼容性。
2029年和2031年的截止日期
两个日期聚焦了迁移时间线。谷歌设定了一个内部目标,即在2029年之前完成其所有产品和基础设施(搜索、云、Gmail、YouTube、Android)向后量子密码学的迁移。这是一个主动、自我设定的截止日期,表明该公司相信足够强大的量子计算机可能在该时间范围内变得可行。
2026年6月,美国总统唐纳德·特朗普签署了一项行政命令,要求所有高价值、高影响力的美国政府系统必须在2031年之前迁移到后量子密码学。该命令涵盖国家安全通信、联邦金融系统、医疗数据基础设施(Medicare、VA、HHS)、关键基础设施(电网、交通、供水)以及情报社区系统,任何系统一旦遭到破坏都可能造成灾难性损害。
仍是玩具,,但不会太久
肖尔将当前的量子计算机描述为「仍然是玩具,但它们很快就会不再是玩具了。」他承认,在使量子硬件更大、更可靠方面取得的进展是「不可思议的」,但实际应用仍然有限。
他在一个特定领域看到了真正的价值:为化学和生物医学模拟量子系统和分子。他还认为,优化算法可能被研究界过早地否定了。
但他驳斥了关于量子计算机作为通用超级计算机的更广泛说法。「我不认为量子计算机能帮助预测股票市场,」他平淡地说道。
缺失算法的谜题
采访中最耐人寻味的部分或许是肖尔对量子算法现状的反思。自1994年在贝尔实验室发现以来,,一个能够以比任何已知经典方法指数级更快的速度分解大整数的算法,威胁到支撑安全通信的RSA加密,,没有人找到另一个具有可比影响力的量子算法。尽管有数十亿美元的研究资金和数十年的努力,肖尔的算法仍然是密码学相关问题上最强大的已知量子算法。
肖尔提出了两种可能的解释。要么研究人员「还不够聪明」来找到下一个主要算法,要么量子计算机从根本上对大多数问题没有用处,,而这是许多该领域的人宁愿不直接面对的可能性。
「但你必须理解所有的量子力学和所有的计算机科学,这真的是很多要学的东西,」肖尔谈到寻找新量子算法的难度时说道。
真正的竞赛
采访澄清了量子计算领域的竞赛不再仅仅关于是否能构建容错量子计算机;这越来越被视为理所当然。竞赛在于,在能够大规模运行肖尔算法的计算机被建造出来之前,能否完成后量子密码学的迁移。肖尔说,密码学已经准备好了。问题在于世界各国的机构能否足够快地行动。
Sources
1. New Scientist, “Peter Shor’s algorithm could break the internet , but he’s not worried” (7 July 2026). https://www.newscientist.com/article/2533218/peter-shors-algorithm-could-break-the-internet-but-hes-not-worried/
2. Shor, P.W., “Algorithms for quantum computation: discrete logarithms and factoring”, Proc. 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science (1994). DOI: 10.1109/SFCS.1994.365700
翻译:婷

