量子启示录——巴基斯坦准备好了吗？

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想象一下，在一个世界里醒来，所有的私人数据、聊天记录、银行交易，甚至国家机密都突然暴露了。这样的事件被不祥地称为“量子启示录”或“q日”。随着最近量子计算领域的发展，包括微软的马约拉纳1芯片和中国的祖冲之3.0的推出，世界可能正在迅速接近量子计算日。META的工程师们已经警告说，量子末日即将来临。

当量子计算机变得足够强大，可以破解所有现有的加密方法时，这样的事件就会发生。目前的加密方法，如Rivest， Shamir, and Adleman (RSA)，椭圆曲线加密（ECC）和数字签名算法（DSA），依赖于传统计算机无法解决的复杂数学模式。

然而，量子计算机将能够在几个小时内解决这些问题，使用量子算法，如肖尔算法。传统计算以二进制位处理信息，在一点上表示1或0。

然而，量子计算通过使用量子比特（也称为量子位）来处理信息。这些量子位同时以多种状态存在，这种现象被称为叠加。因此，量子计算机的计算速度比经典计算机要快得多。

然而，在过去的三十年里，量子计算遭受了一个主要问题——错误。测量量子数据尤其具有挑战性，因为它本身就不稳定。然而，去年谷歌用Project Willow解决了这个问题。

量子计算的这些突破可能会在各个领域产生革命性的应用，包括医学、金融、人工智能（AI）、气候建模等。然而，量子计算的进步也可能使世界更接近Q-Day。2023年，美国政府机构发布了关于量子末日可能性的警告，并呼吁“量子准备就绪”。

所以，最大的问题是——世界为Q-Day做好准备了吗？或者更重要的是，巴基斯坦等发展中国家在量子准备方面处于什么位置？

巴基斯坦遵循与加密方法相关的国际密码标准和协议。在这方面，国家电信和信息技术安全委员会（NTISB）发挥着核心作用。2023年6月14日，NTISB发布了加密和IT安全（ITSec）设备的巴基斯坦安全标准（PSS），其中概述了采用和评估的特定加密要求，包括高级加密标准（AES），三重数据加密标准（3DES）和RSA等安全算法。

然而，量子启示录将使这些传统的加密标准过时。因此，对于巴基斯坦来说，与量子准备相关的关键挑战来自缺乏本土量子研究、人才发展稀缺以及过度依赖外国量子技术。

巴基斯坦拥有蓬勃发展的信息技术（IT）产业，然而，在量子计算方面，该国仍在追赶。2024年，巴基斯坦规划发展和特别计划部宣布建立国家量子计算中心。

然而，本土量子研究的步伐仍然缓慢。另一方面，依赖外国量子技术可能会对国家安全产生不利影响。目前在量子技术方面处于领先地位的国家或公司可以很容易地在其基础设施中嵌入后门，这可能是一个严重的国家安全风险。因此，发展国产量子基础设施至关重要。

巴基斯坦已经面临着相当大的网络安全挑战，包括网络钓鱼、勒索软件和数据泄露。随着量子计算的进步，这些威胁可能会进一步升级，因为新兴技术可能会使当前的加密方法过时。

最重要的是，恶意行为者现在正在使用“现在收获，以后解密”（HNDL）策略，即今天收集和存储数据，以便在量子计算机变得足够强大时对其进行解密。

鉴于量子技术的快速发展，特别是与人工智能相结合，“量子启示录”的前景更多的是“何时”的问题，而不是“是否”的问题。巴基斯坦有一个狭窄但关键的窗口来为这种可能性做准备。

美国、中国和欧盟国家等全球大国已经在投资量子密钥分发（QKD）和后量子密码学（PQC）。巴基斯坦还必须加快将这些技术整合到其关键系统中，以在后量子时代保持安全。

此外，巴基斯坦还可以领导建立旨在通过共享知识、资源和战略实现量子准备的区域联盟的努力。最后，巴基斯坦还应该与量子计算领域的全球领先大国合作，以便在量子准备方面建立一个本地人才库．

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然而，量子计算机将能够在几个小时内解决这些问题，使用量子算法，如肖尔算法。传统计算以二进制位处理信息，在一点上表示1或0。