量子計算怎麼一下子成了"國家安全"下一個戰場?

2025-10-26 | 來源: 華爾街見聞 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

量子計算正迅速從實驗室走向地緣政治博弈的中心。這項被業內人士預測最快五年內可能實現重大突破的技術，既能加速救命藥物的研發，也能在瞬間破解所有數字加密系統。隨著中美兩國在該領域競爭加劇，量子技術已成為繼半導體之後又一個國家安全關鍵賽道。

日前，據華爾街日報消息，D-Wave Quantum Inc.、Rigetti Computing Inc.、IonQ Inc.和Quantum Computing Inc.等美國主要上市量子計算公司可能很快獲得政府戰略投資。盡管白宮隨後否認正在與量子計算公司進行討論，但這一消息已重新點燃市場對量子技術股的樂觀情緒。

報道稱，隨著IonQ宣布實現99.99%的門保真度突破，業內普遍認為距離"量子優勢"這一關鍵拐點僅剩三至五年。技術臨界點的迫近，正在將量子計算從學術話題轉變為國家安全的緊迫議題。

而量子計算的國家安全意義核心在於其對現有加密體系的威脅。IonQ全球產業關系高級副總裁Marco Pistoia警告，未來"對一個國家的攻擊很可能是量子攻擊，破解政府、銀行或醫療機構的敏感通信"。這促使各國政府加速布局後量子密碼學，並將量子技術視為關鍵基礎設施。

同時，地緣政治因素正在為量子投資注入緊迫性。根據麥肯錫報告，中國已宣布在量子技術領域投入超153億美元的政府資金，遠超美國政府32億美元的投資規模。美國銀行研究所周四發布的報告指出，人工智能與量子計算的結合可能開啟新的技術進步層級，AI加速量子發展，而量子為AI提供必要的計算能力。

技術突破臨近引發投資熱潮

量子計算的商業化前景正在加速顯現。Rigetti Computing首席執行官Subodh Kulkarni表示，業內普遍認為距離"量子優勢"這一關鍵拐點還有三至五年，部分公司的預期更為激進。

Kulkarni將量子優勢定義為四個標准：至少1000個量子比特、至少99.9%的雙量子比特門保真度、最多15納秒的門速度以及某種形式的糾錯能力。本周早些時候，IonQ宣布成為"首家也是唯一一家"實現99.99%雙量子比特門保真度的量子計算公司。

伊利諾伊大學香檳分校物理學教授Elizabeth Goldschmidt指出，傳統計算機以0或1的二進制位存儲信息，而量子計算機使用量子比特，利用亞原子物理規則同時處理多種狀態的信息，這使其能夠解決傳統計算機無法處理的大規模優化問題。

盡管Rigetti、D-Wave和Quantum Computing等公司股價在過去一年漲幅高達3100%，但這些公司仍未實現盈利，因為技術尚未達到商業化所需的規模和可行性。Informed Momentum Company首席投資官Travis Prentice表示：

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"技術進步相當迅速，股價表現大幅跑贏市場，但商業化收入何時到來仍不明朗。"

Kulkarni預計，在實現量子優勢後的八至十年內，將出現第二個拐點——容錯量子計算的出現，屆時量子計算機將能夠以遠超傳統計算機的方式處理任何應用。

加密破解能力成雙刃劍

量子計算最令政府既興奮又擔憂的能力是其加密破解潛力。Kulkarni指出，傳統計算機破解簡單的128位加密需要一千年，因為涉及多個可同時變化的變量。但量子計算機的設計使其在解決近乎不可能的加密問題上具有優勢。

目前大多數信息使用128位加密，但Kulkarni認為量子計算機甚至能破解軍方等高級組織使用的最安全版本AES-256加密。這種加密依賴同一密鑰進行加密和解密，其安全性建立在傳統計算機難以破解密鑰的基礎上。

"當政府被黑客攻擊時，加密和解密密鑰保護著被盜數據，"Kulkarni說。"擔憂在於，一旦量子計算機能夠相對輕松地破解加密密鑰，這些數據將完全向任何人開放。這就是各國政府感興趣和擔憂的原因。"

IonQ行業關系高級副總裁Marco Pistoia表示，未來"對一個國家的攻擊很可能是量子攻擊，解密政府、銀行或醫療機構的敏感通信"。這一威脅促使拜登政府簽署了《量子計算網絡安全准備法案》，要求聯邦機構將脆弱系統遷移至抗量子加密技術。

政府與企業加速布局

量子技術並非美國政府的新關注點。

2018年，特朗普(专题)在首個任期內簽署了《國家量子倡議法案》，授權在五年內為量子研發提供12億美元資金。拜登政府的2022年《芯片與科學法案》將量子技術列為關鍵基礎設施領域，並提供額外資金支持。