研究人员声称用量子计算机破解了RSA加密，但到底发生了什么？

中国研究人员表示，他们已经使用量子计算机破解了RSA加密。但这并不一定意味着你的电子邮件或WhatsApp信息很快就会被拦截。

加密用于保护敏感数据，如银行信息和医疗记录，当这些数据在互联网上传输时。RSA —— 以其创建者罗恩·里vest、阿迪·沙米尔和伦纳德·阿德勒曼的名字命名 —— 是一种被称为非对称加密的加密方式，它使用两个不同但相连的密钥来解决一个数学问题。

事实证明，加密是保护敏感信息的一种成功方法，因为它需要非常复杂的数学计算，即使是当今世界上最强大的超级计算机也无法解决 —— 除非它们拥有加密密钥。

长期以来，人们一直预测量子计算机将使当前的加密技术过时。量子计算机可以在比传统计算机短得多的时间内处理大量信息。这是因为，多亏了量子力学定律 —— 以及为它们提供动力的量子比特 —— 它们可以并行而不是按顺序进行计算。理论上，这意味着量子计算机只需几秒钟就能解决经典计算机需要数百万年才能解决的问题。

然而，量子计算是一项新兴技术，目前最强大的量子机器都有数千个量子比特。科学家们预测，我们需要一台拥有数百万量子比特的机器，才能比我们最强大的经典计算机更强大。量子计算机还需要专门的实验室，以及昂贵而复杂的基础设施。

但在5月份发表在《中国计算机杂志》上的一项研究中，研究人员发现，D-Wave Advantage —— 由加州D-Wave量子系统公司制造的5760个量子比特的机器 ——可以打破他们挑战的RSA描述。

这台机器通过一种称为量子退火的过程来实现这一目标。量子退火利用量子涨落 —— 量子系统中能量水平的不稳定变化 —— 来优化问题，以便以最简单的方式解决问题。

尽管他们使用了量子计算机来解密RSA加密，但他们只使用了一个50位的整数来进行RSA加密。大小在加密中确实很重要。RSA加密的强度与整数的长度有关 —— 它定义了问题的大小。例如，一个50位整数有9.67 x 10^16个可能的值。

但是大多数现代加密技术现在使用1024到2048位的整数。1024位整数有1.797 x 10^308个可能的值，而2048位整数有3.231 x 10^616个可能的值。因此，现代加密方法的可能值的数量比研究人员所克服的要大得多，因此也更复杂。

这项研究是一个有趣的概念证明，强化了量子计算机有朝一日可以解密现代加密技术的期望。虽然论文中没有说明，但研究的下一步自然是研究D-Wave Advantage和量子退火如何处理更大整数的加密模型，比如128位或256位整数。

这也标志着量子计算机即将到来，并将对依赖加密的安全产生影响。这就是为什么科学家们也在构建后量子加密技术 —— 一种使用量子计算机无法解决的算法的加密技术。然而，就像量子计算机一样，这项技术距离完全实现还需要几年的时间。