量子计算和量子加密的基础问答

问1：量子通信和量子计算机的关系是什么呢？

答：量子通信和量子计算是量子力学的2个主要应用领域。我国潘建伟主要搞量子通信，美国主要在搞量子计算。量子计算机就是可以实现量子算法的计算机。

问2：量子通信和普通通信有什么区别呢？量子通信更安全吗？

答：量子通信是量子算法和通信技术的结合。量子算法主要是指量子密钥分发技术（应该用的是量子纠缠的不确定性）。它可以实现理论上的绝对安全。比现有的普通电子通信安全。

问3：量子计算可以破解现有的密码学算法（对称算法和公钥算法）吗？

答：量子计算，就是量子算法的计算。

目前量子算法仅仅是对个别的密码算法计算有加速作用，而对很多密码算法（如NP完全问题、基于格、基于编码和基于多变元方程的数学问题），量子算法并没有特别优势。可以说，更多的量子算法有待开发。

第二个因素是量子计算需要借助于量子计算机的开发，目前（2018年）的量子计算机还是婴儿，要想开发出可商用的通用量子计算机，还要克服很多问题。也大概需要40年时间。也有人说5-15年后的量子计算机就可攻破现有密码 [5]。

因此，未来更多的是电子计算机和量子计算机共同繁荣。

问4：量子计算为什么可以破解现有的密码算法？

答：这个可简单理解为有些量子算法对某些问题具有加速计算作用，可以理解为算法有高度的并行计算能力。

问5：量子计算机是一个趋势吗？有朝一日是否会全面取代现有电子计算机？

答：是，但是也许要很长时间，也许再过50年都不会全面取代。

问6：量子计算和人工智能的关系是什么？
答：现有的量子算法可以十分有效地解决人工智能/机器学习中的一些计算问题，所有谷歌搞了个Quatumn AI Lab.

参考文献：
https://www.inforsec.org/wp/?p=708
https://www.zhihu.com/question/22506483
https://www.zhihu.com/question/26804116/answer/34114840

https://www.zhihu.com/question/26933442/answer/560016854

5. https://www.microsoft.com/en-us/research/project/post-quantum-tls/

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