量子计算,正在开启孙宇晨们的“末日倒计时”

作者: admin | 发布于: 2026-09-02 15:31 | 分类: 科技资讯
量子计算,正在开启孙宇晨们的“末日倒计时”

科技领域流传着三句"经典笑话":可控核融合、量子算力、通用AI。互联网用户最爱吐槽的就是,这三大技术似乎永远卡在"再等十年就能落地"的阶段。

不过眼下形势变了——"量子算力"恐怕要率先突围了。

商用级别的量子计算机已经被搬进了云端服务器集群,而一百个逻辑纠错比特这一实用化临界点,最早明年即可突破。

量子算力一旦走向商业化,制药、新材料开发、金融量化模型等领域或将发生根本性变革。然而有一个行业听到这个消息只会感到寒意彻骨:数字货币。

原因很简单:守护比特币和以太坊密钥安全的椭圆曲线密码体制,恰恰是量子计算机最拿手的"猎物"。

当那个"永远到不了"的量子时代突然变成了"明年见",那些散户投资者账户中的代币,或许已岌岌可危。

**量子算力为何忽然"触手可及"**

作者托马斯·布莱克指出,量子算力目前仍处于"前ENIAC"时期,但一个关键节点已迫在眉睫,数十家巨头企业都在为此蓄力。

这里所说的ENIAC,是1946年问世的全球首台可编程通用电子计算机。整机重达三十吨,搭载一万八千根真空管,独占一整间屋子,每秒仅能执行五千次加减运算,换算成今日购买力大约九百万美元。反观当下,一部普通笔记本每秒便能处理数十亿次运算。

托马斯口中那个"关键节点",便是"逻辑比特"。

传统计算机的比特非零即一;而量子比特可以同时叠加零和一的状态,还能与其他比特产生纠缠,承载的信息密度远超经典比特。

问题在于,量子比特异常脆弱——一丝震动、一点温升,甚至一颗偶然掠过的宇宙射线,都足以使其量子态瞬间坍塌,计算结果随之作废。

因此业内的通行方案是:将信息分散编码到大量物理比特上进行冗余存储,筛除出错部分,从而"拼合"出一个稳定的逻辑比特。

打个比方:假设有一百名职员,每人只负责记住其中一小片段,没有人掌握完整信息。但他们之间约定了一套严密的校验规则。倘若其中某人记错了,只需对照他周围几位的记录是否符合预设规则,就能精准锁定错误来源并加以修正。

这些职员对应的就是物理比特,而这一百个人组合在一起,便构成一个逻辑比特。

托马斯判断,量子算力要实现真正的商用,必须跨越一百个逻辑比特这条分水岭。哪台机器率先达标,它就具备了攻克经典计算机束手无策问题的能力——例如分子层面的结构仿真、新型材料的从头设计、高维复杂系统的全局寻优。

他进一步预测,乐观情形下,明年便可达成一百个逻辑比特的目标。

当前领跑者当属Quantinuum。其Helios平台已拥有九十八个物理比特,成功构建出四十八个逻辑比特,双比特门保真度达到了99.921%。

八月十一日,Quantinuum正式宣布与甲骨文达成合作,将Helios接入美国境内一座OCI人工智能数据中心。这是量子算力系统在物理层面首次嵌入主流云服务商的AI机房。甲骨文计划明年利用该量子机运行AI模型的训练与推断任务。

Quantinuum的后续机型名为Sol,预定2027年面世,核心目标直指一百个逻辑比特。

量子赛道的另一位重量级选手是IBM。今年七月,它与芝加哥大学联合开展了一项实验,实现了七十枚逻辑比特。

IBM方面透露,这套七十逻辑比特系统产出的计算成果,即便是当今性能最强的超级计算机也无法再现,而量子端全程耗时仅约十五分钟。

另有一家走中性原子技术路线的公司Infleqtion,明年计划在伊利诺伊州的量子产业园中将逻辑比特数量推至五十以上。

Infleqtion的首席技术官直言:"只有站上100个逻辑比特这个台阶,你才真正有能力去啃材料学和化学中那些经典算力根本够不着的硬骨头。"

IBM、Google、Rigetti采用的是蚀刻于芯片表面的机械比特方案,优势在于易于规模化,代价是错误率偏高;另一阵营则选择天然粒子路径——用电磁场束缚原子、以激光驱动操控,或利用分束器和移相器操纵光子。

Infleqtion选用的是电中性原子,Quantinuum操控的是带电荷离子,PsiQuantum则押注光子。

这颇有些类似大语言模型领域的格局:DeepSeek坚守开放生态,Anthropic和OpenAI则坚持封闭路线。技术范式各有差异,但最终都能写程序、都能解方程。

目前尚无人能断言哪条技术路径最终胜出,甚至不排除多条路线长期共存的可能。

今年五月,美国商务部一次性向九家量子算力企业拨付了二十亿美元的专项经费。受益名单涵盖IBM、Rigetti、Quantinuum、Infleqtion、PsiQuantum——各条主流技术路线均有代表,无一缺席。

**量子算力究竟强在哪?**

2025年,D-Wave展示过一个颇具说服力的案例:用量子计算机仿真一种磁性材料的行为。磁性之所以存在,源于材料内部每一个电子的自旋如同一枚微型罗盘指针,有的朝上、有的朝下。这些微观磁针之间存在相互吸引或排斥的作用力,并会随着温度波动和外场改变而不断翻转。

D-Wave让量子计算机精确计算了该材料中数以万计的电子磁针,在量子力学框架下如何随时间演化、彼此耦合,最终涌现出何种宏观磁性表现。

乍听之下似乎不过如此,但同等规模的经典超算大约需要运转一百万年才能得出答案,而量子端仅需数分钟便已完成。相关论文刊载于《Science》,且经受了独立团队的交叉验证。

托马斯补充道,物流行业已开始引入量子算法进行路径优化、车辆编排和仓储调度,初步测试显示效率增益在百分之十五到三十之间。

摩根大通、高盛、汇丰等国际投行,早已将量子算力应用于风险评估、衍生品定价和投资组合优化。IBM推出的模块化架构Kookaburra已串联起四千余枚物理比特,其开源量子编程框架Qiskit的用户社区也已突破六十万开发者。

八月二十四日,日本发布了国内首台全栈中性原子量子计算机"瞬开",正式踏入这场量子竞速。

技术迭代、产业落地、资本注入——三条线索同步加速。量子算力,确实在从"遥遥领先十年"滑向"明年交付"。

**量子算力对数字货币的致命威胁**

量子算力在为各行业打开大门的同时,却对加密货币构成了釜底抽薪式的冲击。

从底层机制看,比特币、以太坊等主流币种的核心安全依赖如下链条:私钥本质上是一个随机生成的数值,公钥由私钥经由椭圆曲线密码(ECC)算法推导而来,钱包地址则是对公钥再做一次哈希运算所得。

打个通俗比方:公钥好比银行的账户号码,私钥就是你的签字加密码,唯有持正确签名才能划走账户余额。

想从公钥逆向还原私钥,在经典算力下堪称"天文级不可能"——即便调动全球最强超算全力运算,所需时长也将超出宇宙现有寿命。

但对未来成熟的量子计算机而言,这件事也许只需要几个小时。

经典计算机试图破解私钥,如同手握一串钥匙逐一试锁——运气好第一把就对,但钥匙总数越庞大,命中概率越低。量子计算机则像是直接锻造出一把万能钥匙,同时探查无数种可能性。

一九九四年,数学家彼得·肖尔提出了一种量子算法,能够在多项式复杂度内完成大整数因式分解和椭圆曲线离散对数求解——恰好对应瓦解RSA与ECC两大密码体系的要害。

然而该算法问世三十余年,始终缺乏实际硬件予以验证,圈内普遍态度是"纸面上漂亮,机器还差得远"。可一旦一百个逻辑比特的量子机横空出世,这套算法便不再是纸上谈兵。

三月,Google发表研究指出,业界此前估计破解比特币ECC需约九百万枚物理比特,实际上不足五十万枚即可胜任。

前述的"几个小时",由此压缩至几十分钟量级。

更为惊人的是,几乎同期,加州理工学院与初创企业Oratomic联合发文论证:理论上仅需一万多枚物理比特,便可在十天左右击溃ECC-256。每隔一阵子,这道门槛就被往下压一截。

考虑到一个逻辑比特通常对应数十乃至上百枚物理比特,若以Oratomic论文的口径推算,逻辑比特突破一千大关之日,便是所有现行加密货币寿终正寝之时。

正因如此,当前潜在攻击者的策略被概括为"先囤积、后解码"(Harvest Now, Decrypt Later)。

具体操作是:此刻便将链上所有大额持仓地址、历史转账流水、加密通讯记录统统归档保存,待量子算力成熟的那天,第一时间进行大规模回溯解密。

况且链上数据天然公开、永久留存,采集成本趋近于零。

Google那篇论文中还披露了一个令人不安的数字:大约六百九十万枚比特币——占总量三成——正安放在公钥已然裸露的钱包之中。

另一个值得警惕的概念是"交易抢跑"。既然量子计算机能在几分钟内算出私钥,而比特币单个区块的平均确认周期约为十分钟,攻击者便完全可以在一笔交易广播出去、尚未获得网络确认的窗口期内,抢先将该笔资产转移至己方地址。

区块链赖以立身的"不可篡改"特性,在量子算力面前将彻底形同虚设。

即便眼下将资产转入所谓"抗量子钱包"也无济于事——旧地址、旧交易已被永久镌刻在分布式账本之上,既无法修改,也无法抹除。

但市场无需等到有人真正实施破解。只要"一两年内极大概率会被攻破"成为主流预期,机构资金便会提前撤逃,价格先行崩塌,流动性踩踏随即而至。散户爆仓的根源,并非代币被盗,而是代币先跌成了废纸。

**安全防护的速度追不上量子演进的节拍**

如前所述,量子计算机的阴影不仅笼罩加密货币,更波及当下整个信息安全基础设施。

美国各界正争分夺秒,赶在量子算力全面普及之前,将国家层面的密码体系整体切换为"量子也攻不破"的新型算法。

六月二十二日,白宫签署第14412号行政命令,规定联邦部门最迟须在二零三零年底前将所有高敏感系统迁移至后量子密码(PQC),数字签名体系最晚二零三一年底完成切换,外包供应商同样须在二零三零年底前满足合规要求。

隶属美国商务部的国家标准与技术研究院(NIST),早在二零二四年便已正式发布三项后量子密码学标准。国家安全局(NSA)则明确要求,自二零二七年一月一日起,凡新采购的国家安全类系统,必须原生支持后量子算法。

我们现行的密码体系——无论是RSA还是ECC——安全性建立在"数学难题"之上,比如大素数分解、椭圆曲线离散对数。经典算力穷举不动,所以暂时安全。

后量子算法的核心思路是更换一批"量子算力同样啃不下"的数学问题,典型代表如基于格的密码体制。

用大白话说,就是扔给计算机一团杂乱无章的点阵,让它找出"距离某个隐藏标记最近的那个点"。如果你事先掌握了那条隐藏规律——就像你清楚自己的银行卡密码——那瞬间就能定位目标。但若一无所知,即便量子计算机也只能在这片毫无模式的点海中盲目打转。

为防范量子算力窃取商业机密,Google已将内部全面迁移的deadline设在二零二九年。

但棘手之处在于:防御端的改造周期大约需要五到十年,而进攻端的突破可能只要一两年。

为何如此缓慢?因为后量子密码绝非"换个密钥"这般轻巧。

它牵涉的是整张数字证书树、软件分发签名链、上下游供应链互信机制、海量物联网终端的全面换代。每一个仍在调用旧密码协议的位置,都是一处敞开的缺口。

量子纪元一旦开启,这些老旧设备便沦为网络上永久"裸奔"的薄弱节点,攻击者甚至不必正面突破你的核心服务器,只需在某个角落发现一台十年未更新补丁的边缘设备,便可将其作为渗透跳板。

仅仅是"摸清自家到底有多少地方还在用旧加密"这一步,大型组织往往就需要十二到二十四个月。

更棘手的是一旦出厂便再无固件更新通道的嵌入式设备。它们没有升级路径,要么强制报废,要么咬牙继续带病运行。

与此同时,正因为"先囤积后解码"策略的存在,使得局势更加紧迫。当下通过加密信道传输的数据,极有可能早已被对手悄然截取存档。

即便是Google这样财力雄厚、动机强烈、起步极早的科技巨头,也要拖到二零二九年才能完成内部切换。遑论普通中小企业和个人用户。

七国集团网络安全专家小组今年初向银行业、保险业、证券交易所及监管当局下发了一份协同行动路线图,呼吁金融行业按六个阶段加快推进PQC准备工作。

欧洲刑警组织亦于一月发布专题报告,为金融机构量身打造了一套抵御量子威胁的操作框架。

危机本身就是商机。从Google分拆而出的SandboxAQ,核心业务即为协助企业与政府部门完成后量子迁移,估值已飙升至五十亿美元以上。量子计算机尚未真正投入实战,"反量子"的钱已经先赚到了手。