量子計算機有望在未來5至10年內超越傳統計算機的能力，並有望大幅提高硅芯片的處理能力。對於回答一些世界上最棘手的科學問題來說，這可能意味著事件偉大的事情，但同時也充滿令人擔憂的隱患。
有了更強大的計算機，以及每秒進行更多數學運算的能力，現代加密算法突然間提供的安全性比量子計算機出現之前要低得多。IBM的安全研究人員警告說，量子計算機有能力在不久的將來瞬間破解最強大的加密協議。儘管這個問題可能會在5到10年內出現，但針對量子計算機開發的安全措施卻是一個長期的過程。
量子技術研究集團QuTech和荷蘭銀行ABN AMRO剛剛宣佈了一項世界上第一個這樣的合作：利用量子計算原理來提高銀行的數據安全性。該合作伙伴已經在積極開發一種稱為測量設備獨立量子密鑰分發(MDI-QKD)的技術，並將利用它來解決超級強大的量子計算機帶來的安全挑戰，這將是銀行業首次應用量子技術。。
QuTech是一個由該領域的學者和專家組成的專業研究小組，其唯一目的是研究和開發量子技術，造福社會。與荷蘭銀行(ABN AMRO)合作，該公司已經在開發基於MDI量子密鑰分發的超安全數據連接。事實上，這家荷蘭銀行已經準備好實施這一計劃，以使其銀行體系在未來更加安全。
德國代爾夫特理工大學教授、實驗物理學家沃爾夫岡•蒂特爾告訴我們：“量子計算機將使目前使用的密碼系統變得不安全，從而使所有依賴安全通信的信息和通信技術(ICT)應用失效。”
隨著高速5G無線網絡和量子計算機的出現，每個人的個人數據，包括銀行數據，都變得越來越容易受到攻擊。
退一步想想，在銀行業的背景下，擁有一個銀行賬戶所帶來的一切。你的銀行卡可能有一個NFC芯片，你的手機上可能有一個應用程序連接到你的銀行賬戶，你也可能在線支付。
當你使用這些技術時，銀行信息會被加密並在網上傳輸，它們可能會被濫用的量子計算機截獲和解密，並被用來耗盡你的賬戶。但是SeQure項目的測量設備獨立量子密鑰分發技術可以引領一個安全的新時代。
- 什麼是測量設備無關的量子密鑰分發呢?
泰特爾教授告訴我們，“測量設備獨立的量子密鑰分發(QKD)保證了安全的數字通信，最終在全球範圍內都是如此，即使是量子計算機也無法破壞這種通信。”
這聽起來很簡單，但是把互聯網想象成一個通信網絡，攔截互聯網上的通信相對容易。測量設備獨立量子密鑰分發試圖通過創建一種比當前技術更健壯的數字通信方法來解決這個問題。
它還有助於瞭解一些現代“公開密鑰”加密系統。簡而言之，這些協議通過創建非常困難的數學方程來工作，而這些數學方程的完成非常耗時。根據泰特爾的說法，量子計算機將使完成這些方程“立即變得簡單”。無論在時間和技術上有多少可用資源，測量設備獨立量子密鑰分發通過將一個安全的“量子分佈式”密鑰與一條長消息相結合來保護數據，從而創建一個沒有密鑰就無法破解的加密文本。
這就是它開始變得有點複雜的地方。
這個“量子分佈”密鑰由兩個通信方創建，用於在量子事件中準備和測量光子。簡單地說，光子是光的粒子。關於量子事件，比如測量光子，最偉大的事情之一就是它們知道什麼時候被觀測到。這意味著，如果不可信和邪惡的第三方在雙方創建量子密鑰時進行竊聽，就可以檢測到他們。
“如果有人竊聽，包括使用量子黑客攻擊，密鑰將不再相同，”泰特爾教授說。
如果第三方竊聽並觀察用於創建量子密鑰的量子事件，它實際上會干擾該量子事件。如果這個擾動超過了設置的閾值，兩個參與者就會知道使用密鑰是不安全的。
他補充說:“相反，如果他們發現這兩個密鑰完全匹配(或者錯誤的百分比非常小)，他們就會得出結論，該密鑰是安全的，可以安全地用於加密。”
同樣重要的是，測量設備獨立量子密鑰分發並不用於發送和交換數據，它只是一種創建和共享一種加密密鑰的方法，然後可以用更傳統的方式加密數據並通過網絡發送數據。
- 我們什麼時候可以用上它？
雖然，量子密鑰分配聽起來像是未來的一項技術，但科學家們已經研究了幾十年。如今，通過與荷蘭銀行(ABN AMRO)的合作——這是銀行首次參與此類項目——我們看到了它在現實中的潛力。
“荷蘭銀行是SeQure項目的一部分，目的是找到一種方法，確保其當前和未來的金融網絡安全，”荷蘭銀行項目負責人迪米特里•範•埃斯奇說。順便提一句，這也是銀行首次參與此類項目，進一步鞏固了荷蘭銀行的目標，即不僅成為傳統銀行業領域的領導者，而且成為金融科技解決方案的開發商。
創建一家防範未來潛在攻擊的銀行，同時利用甚至還不存在的技術，當然不是一件容易的事情。範艾希告訴我們，荷蘭銀行試圖回答一些關鍵問題，以應對量子計算在未知未來帶來的挑戰。
首先，荷蘭銀行希望瞭解我們如何利用非量子技術保護自己免受量子攻擊。其次，這家荷蘭銀行已經開始理論化如何打造一家量子彈性銀行，換句話說，它如何用量子技術保護自己的系統免受潛在的量子攻擊。
通過與代爾夫特理工大學(TU Delft)和TNO合作回答這些問題，荷蘭銀行正在學術科學與企業之間架起一座更牢固的橋樑。最終，它為發展未來的量子技術創造了一個生態系統，如果這有助於保護我們的銀行免受攻擊，那麼這當然是一件好事。
代爾夫特理工大學(TU Delft)、TNO和荷蘭銀行(ABN AMRO)已表示，它們將在明年年底展示一種基於量子的安全數據連接。量子計算的未來可能比我們想象的更近。
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