谷歌量子人工智能团队的一项新研究表明，破解2048位RSA加密密钥的时间可能缩短至不足一周，所需的量子比特数也降至不到一百万，这一数字相比以往的估算大幅减少。该研究由研究员克雷格·吉德尼（Craig Gidney）撰写，并已在arXiv上发布，重新定义了对这一广泛使用的公钥加密系统的技术威胁。
此前，吉德尼在2019年的预测中认为，破解RSA-2048加密需要约2000万量子比特，而此次研究的结果标志着量子计算领域的重要进展。研究强调，虽然量子比特的数量、逻辑门的保真度和错误率依然重要，但算法创新和更高效的硬件设计也能显著推动量子计算的进步。
在算法方面，吉德尼的研究结合了近来的算法和架构进展，包括近似残余算术、低开销逻辑量子比特存储以及更高效的量子电路状态准备。这些技术使得在保持执行时间和错误容忍度的同时，所需的量子比特数量得以降低。
吉德尼的模型假设，破解RSA-2048密钥的过程将涉及超过65亿次的逻辑操作，计算布局分为三个区域：处理逻辑运算的计算区域、支持活动量子比特使用的热存储区域，以及为闲置逻辑量子比特提供高密度存储的冷存储区域。这些假设与当前可扩展量子计算机的硬件趋势相符。
尽管研究结果令人振奋，当前并不存在满足这些性能要求的量子计算机。实现这一目标的系统需要能够持续运行五天，并具备极低的错误率和快速的操作周期。这意味着未来的量子计算机设计需要具备更强的控制系统，并能够有效管理量子比特的使用。
吉德尼指出，这一研究结果并不是引发恐慌的信号，而是呼吁标准机构如NIST加快向后量子密码学的迁移，以应对量子计算的潜在威胁。NIST目前的指导方针建议在2030年后逐步淘汰RSA等脆弱的加密协议，确保在量子计算机真正可用之前，相关的安全措施已得到落实。通过提供实际的攻击机器参数，该研究为硬件设计者设定了评估准备情况的目标，未来的研究将继续推动这一领域的进展。返回搜狐，查看更多