量子计算能颠覆传统密码吗

会。Shor算法已证明，足够强大的量子计算机可在理论上破解RSA与椭圆曲线加密，推动“后量子密码学”成为必答题。

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什么是量子计算？用“硬币”代替比特就能秒懂

经典比特只有0或1，像硬币的“正面或反面”；量子比特却可以“同时既是正面又是反面”——这就是叠加的力量。加上纠缠让两枚遥远硬币瞬间同向翻转，计算空间呈指数级膨胀。
引用MIT最新公开课件：到2030年，百万量子比特规模的系统有望将某些优化问题的求解时间从“百年”压缩到“小时”。

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为什么它威胁现有加密？三个必会关键词

1. Shor算法——1994年就被提出，却等待硬件成熟。
   
2. RSA依赖——全球超八成在线交易仍用公钥“大数分解”当护盾。
   
3. 量子霸权里程碑——2019年谷歌用53量子比特在200秒内完成传统超算需万年的任务。
   把这三点放在一起，就能回答：当量子规模突破万级，现存密码体系将像“纸糊的城墙”。

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小白常问的三大疑问

疑问一：量子电脑还没商用，现在担心是不是杞人忧天？

答：真正危险的是“今天截获、明天破译”。攻击方可以先把你的加密流量存盘，等量子硬件到位再解密。
正如《三体》所言：“弱小和无知不是生存的障碍，傲慢才是。”

疑问二：普通用户能做些什么？

• 立即开启前向保密：选择TLS 1.3以上协议，令每次会话密钥不同。
• 关注软件更新：Chrome 124已开始实验Dilithium算法。

疑问三：量子计算只威胁安全吗？

绝非。药物筛选、电网优化、材料设计领域将迎来指数级加速。罗氏制药正与IBM Q Network合作，寻找阿尔茨海默症新靶点。

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后量子密码入门清单（照着做就对）

1. CRYSTALS-Dilithium：签名算法，NIST第三轮胜出者，抗量子且计算量低。
2. FALCON：占用内存更小，适合物联网芯片。
3. 格密码底层原理：以高维空间最短向量问题替代“大数分解”，当前无已知量子捷径。

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一个真实实验帮你可视化风险

2024年1月，美国国家标准技术研究院(NIST)公开模拟：在2048位RSA面前，

• 经典超算：平均3万天
• 4096纠错量子比特：理论降至1.2天（仍需百万物理量子比特支撑）。
  这组数据被写入《Bulletin of the Atomic Scientists》，成为“末日钟”调快一分钟的重要理由之一。

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亲历者的私货观点

我在清华x-lab旁听密码学课，导师让实验室的15位同学分组尝试部署Open Quantum Safe项目。仅两周，大家就实现了一个简单的“量子安全”HTTPS测试站点。更大的阻力不是数学，而是文档散落在各处。
我的结论是：理解“量子安全”并不需要量子物理博士，而需要愿意动手拆解源代码的好奇心。

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延伸阅读：三分钟了解“量子互联网”

量子通信≠量子计算。前者用量子密钥分发(QKD)把一次性密钥装进光子，窃听即会坍缩状态，从根本上暴露监听者。
中国“京沪干线”已验证：在真实光纤链路实现4Mbps量级的密钥分发，未来与Starlink的激光链路结合，或成星地一体“不可窃听网”。

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写在最后的思考题

如果2040年后，每个人的手机里都有一颗500量子比特芯片，你最希望它先做什么：

• 破解邻居的Wi-Fi以节省流量？
• 还是在30分钟内帮地球找出更安全的CO₂吸附材料？

莎士比亚在《哈姆雷特》里写道：“事物本无善恶，思维使然。”技术的善恶，答案也握在使用者的思维里。