量子算法可以用于加密吗？答案

【问题标题】：Can quantum algorithms be used for encryption?量子算法可以用于加密吗？
【发布时间】：2009-01-01 10:42:59
【问题描述】：

量子算法有用吗？

有没有人成功地将量子算法用于任何用途？

【问题讨论】：

en.wikipedia.org/wiki/Quantum_cryptography
这真的是一道编程题吗？
对于那些从事量子计算研究的人来说。研究有时会成为主流。
我的理解是，要利用量子计算固有的量子能力，仍然需要大量的软件开发。 ShreevatsaR 记录了当前的一小部分应用程序。所以我觉得这是一个编程相关的Q。

【解决方案1】：

“量子算法”是要在量子计算机上运行的算法。

有些事情可以在量子计算模型中快速完成，而这些事情在经典计算中是未知的（或被认为是不可能的）：Discrete logarithm 和 Integer factorisation（参见 Shor's algorithm）在 BQP 中，但据信不在 P 中（或 BPP）。因此，当/如果构建量子计算机时，众所周知它可以破解 RSA 和大多数当前的密码学。

然而，

量子计算机不能（不相信，我的意思是）在多项式时间内解决 NP 完全问题，更重要的是，
还没有人建造过量子计算机，甚至不清楚是否有可能建造一台——避免退相干等。（有人声称量子计算机的量子比特数有限——5到 10，但显然它们对任何事情都没有多大用处。）

“嗯，有一台可以分解 15 倍的量子计算机，所以你们中使用 4 位 RSA 应该担心。” -- Bruce Schneier

[还有量子密码学的概念，它是基于量子通道的密码学，与量子计算完全不同。]

【讨论】：

顺便说一句，我应该重复一遍：quantum cryptography 完全是另外一回事，与量子算法或量子计算无关。它涉及使用量子物理学来建立一个物理上的安全通道来共享密钥。

【解决方案2】：

唯一合乎逻辑的答案是它们既有用又没用。 ;-)

【讨论】：

海森堡可能在这里！

【解决方案3】：

我的理解是，当前的量子计算能力可用于安全地交换密钥。然后可以使用交换的密钥来执行传统的加密。

【讨论】：

您想到的是量子密码学，但它直接（“物理地”）使用量子物理学，并且不使用/与量子计算相关。

【解决方案4】：

据我所知，关于量子计算和算法。我在密码学中看到了很多量子算法的用法。如果你真的对密码学感兴趣，请检查这些东西。基本上，重要的是你对量子力学基础知识的了解程度和离散数学。例如：你一定会看到像 Shor 算法这样困难的算法，这基本上是整数分解。基本上整数分解很容易使用普通算法代数群分解算法，费马分解方法..等等，但是当涉及到量子计算时，它完全不同，你正在量子计算机中运行这些东西，因此算法会发生变化，我们必须使用 Shor 等算法。

基本上对量子计算有了很好的理解，然后再看量子算法

【讨论】：

【解决方案5】：

还有一些关于量子计算是否可用于解决难题的研究，例如分解大数（如果可行，它将破坏当前的加密技术）。

【讨论】：

【解决方案6】：

Stackoverflow 在某种量子计算机上运行。

费曼暗示了量子概率是人类创造力源泉的可能性。

人群中的个人提供答案并对答案进行投票，只有正确的概率。只有对人群进行多次抽样，才能将概率提高到一个自信的水平。

所以也许 Stackoverflow 是一个成功的量子算法实现的例子。

你怎么看？

【讨论】：

【解决方案7】：

可以在当前技术中完成的量子设备的一个很好的用途是随机数生成器。

生成真正的随机位是一个重要的密码原语，例如，在 RSA 算法中用于生成私钥。在我们的 PC 中，随机数生成器根本不是随机的，因为源中没有熵，因此根本不是真正随机的。

【讨论】：