量子计算机极限技术（量子计算机极限技术能破解RSA吗）

八三百科科技视界 2025-08-31 05:30:01 23

量子计算机极限技术能破解RSA吗

不能。目前公开的更佳算法需要数百万物理量子比特，而今天的芯片仅有数百，差了好几个量级。

H2 什么是“极限技术”？

很多人之一次听到这个词就以为它已经无所不能。我的看法恰恰相反：极限技术不是能力的终点，而是可见边界的标记。

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就像马拉松选手知道“撞墙期”在哪，科学家也必须把量子芯片的物理极限、纠错极限、能耗极限都画在地图上，才能找到突破路线。
引用冯·诺依曼的话：“科学的目的不是创造奇迹，而是明确不可能与尚有可能的边界。”

H2 量子霸权vs极限瓶颈

• 量子霸权：谷歌用54比特芯片在200秒内完成传统超级计算机需要1万年的任务。
• 极限瓶颈：同一个芯片运行Shor算法破解RSA-2048，需要把比特数提升到2000万，并保持逻辑错误率低于1e-15，这比太空舱的洁净度还要苛刻10倍。

H2 物理极限：原子也嫌热

退相干时间是最硬的墙之一。电子自旋只能安静几十微秒，外界一粒灰尘就能摧毁量子叠加。
可能的解：

稀释制冷机把芯片压到10 mK，比星际空间还冷。
拓扑量子比特使用“辫结”而非电荷存信息，天生免疫局部噪声，微软Azure Quantum正往这个方向攻关。

H2 算法极限：门数量爆炸

Shor算法表面风光，实则要连续执行10^9次高精度量子门才能完成因式分解。
于是科学家“兵分两路”：
• 一路优化算法，减少深度（连续门数）。2024年清华大学交叉团队提出“窗口傅里叶加法”，把深度压缩30%。
• 一路提升单门保真度，IBM已把两比特门误差压低到0.05%，距离实用差距大约再除以1000。

H2 能耗极限：数据中心的电老虎

据IEEE评估，一 *** 全纠错后的百万比特量子电脑功耗约为10 MW，等于一座小镇的电网负载。因此Google、IonQ都在研究：
a. 低温CMOS协同设计，控制线在极低温即可运行；
b. 按需开关量子模块，让不工作的区域真正“断电”，避免无效制冷。

H2 新手常见误区自查表

量子比特越多就越强？错误。量子体积才是综合指标，包含连通性和纠错能力。
量子计算会让传统CPU失业？不会。两者就像直升机与高速公路，场景不同。
量子加密会被量子破解打回原形？量子密钥分发（QKD）基于物理原理，数学无法破解，反而在量子时代更安全。

H2 行业动态速递

• 2025年3月：百度“乾始”芯片公布新型超导谐振器，相干时间突破500微秒，较上一代提升一倍。
• 2025年7月：达摩院宣布低温光电一体化封装工艺，预计把大规模量子机的占地压缩到原先的1/10。
• 欧盟地平线计划在2030年前拨款10亿欧元，支持超导、离子阱、光量子“三驾马车”并行发展，以降低技术路线风险。

（图片来源 *** ，侵删）

H2 普通人如何参与？

• 学习路径：Coursera的《Quantum Computing for Beginners》配合IBM Quantum Composer在线动手实验，零门槛就能模拟比特翻转。
• 投资机会：关注与稀释制冷机、低温电缆、超导铝溅射相关的供应链公司，它们可能像当年光刻机厂商A *** L一样悄悄变独角兽。
• 跨界合作：生物制药、材料科学、金融优化是量子计算更先落地的三大领域，学会把业务问题转化为“哈密顿量”就能抢先入场。