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发表于 2026-07-29 07:08:40 股吧网页版
21专访丨量子密码学之父吉勒斯·布拉萨德:量子计算是把“双刃剑”
来源:21世纪经济报道

  1979年,波多黎各圣胡安的海滩阳光炽烈,吉勒斯·布拉萨德(Gilles Brassard)正在海水里畅游。一个陌生人(物理学家查尔斯·本内特)径直朝他游来,顶着湿漉漉的头发,开口便讲起一件匪夷所思的事——他有一位朋友(美籍以色列物理学家Stephen Wiesner)找到了一种利用量子力学制作无法伪造的钞票的方法。

  “我当时在水里走不开,只好礼貌地听他讲。”四十多年后,布拉萨德对21世纪经济报道记者笑着回忆,他人生中至关重要的转折点不期而至。他随即向本内特指出了量子货币方案中的一个致命漏洞——伪造固然不可能,但花钱也极其困难,因为只有发行者才能验证真伪。紧接着,他提议把这一方案与密码学技术结合。两人在海水中推演,10分钟后游回岸上时,核心思路已经敲定。

  这场海水里的即兴对话,催生了人类历史上第一个量子密码学协议。1984年,布拉萨德与本内特共同提出了标志性的BB84量子密钥分发协议,量子密码学正式诞生。1993年,布拉萨德、本内特和其他四位合作者提出“量子隐形传态”,直接挑战了人们对信息传输的根本理解。

  2026年3月18日,国际计算机学会(ACM)宣布,2025年图灵奖授予本内特与布拉萨德,以表彰他们在奠定量子信息科学基础、变革安全通信与计算领域所发挥的关键作用。2026年世界人工智能大会期间,布拉萨德接受了21世纪经济报道记者专访,畅谈近半个世纪前的邂逅,并探讨终将到来的量子计算这把“双刃剑”。

  真正改变世界的东西,常常始于一种不掺杂功利心的着迷。海水有浮力,思想也有。正如那天的海洋奇遇,布拉萨德始终在做“纯粹觉得好玩”的事,而正是这种对未知最本能的兴奋感,最终重塑了人类信息安全的底层逻辑,也让他站到了计算的边界上眺望更幽深的宇宙。

  “纯粹是觉得好玩”

  即使已经过了近半个世纪,记忆的颗粒仍异常清晰。彼时彼刻,当本内特游来时,布拉萨德不会想到,自己将成为第一批涉足那片当时尚无人探索的领域的计算机科学家。

  1982年,布拉萨德与本内特发表首篇合作论文,正式提出“量子密码学”这一术语。次年起,他们从“光子本就是传播”这一朴素直觉出发,设想利用量子信道传输信息,最终在1984年正式提出了量子密钥分发协议——BB84。协议基于量子不可克隆定理:任何窃听者不可能在不被感知的情况下攫取密钥信息。

  “当初本内特和我着手做这件事的时候,这根本不是我们的本职工作。”布拉萨德的语气里仍带着四十年前那份纯粹的愉悦,“我们完全没想过四十年后它会发展得如此蓬勃、落地生根,尤其是在中国。我们当时纯粹是觉得好玩,互相抛出各种天马行空的想法,试着去理解自然而已。”

  “你不该问自己的研究有什么用,如果它有趣,重要的是你做的事让你兴奋;如果能应用,那更好,但关键在于你要对自己做的事感到兴奋。”这番话不只是对往事的回忆,更是他深信不疑的真理。基础研究并非以应用或改变世界为直接目的,人们投身其中,往往是为了理解世界并从中获得乐趣。

  日后震动学界的量子隐形传态,同样诞生于这种无拘无束的探索。1993年,本内特、布拉萨德等六人证明,利用量子纠缠和经典通信,能在相隔遥远的两地之间传输一个完整而未知的量子态,无需物理搬运携带该量子态的粒子。这几乎像魔法,却严丝合缝地写在物理定律之中。

  一把“双刃剑”

  四十余载乘风破浪,从有趣到有用,量子技术已经走完了一段令布拉萨德也感到惊叹的旅程。

  他对中国的发展赞叹有加:“中国是目前全球量子密码部署领域领先的国家。”万公里级量子干线、多城组网与地空一体化传输,这些在四十年前宛如科幻的场景,已经成为切实的应用案例。

  布拉萨德特别提醒,需要区分“量子技术”与“量子计算”。量子技术的实际应用其实早已开始,中国所建成的量子通信网络便是明证。量子计算机则尚属未来——它虽未真正抵达,却已不再是科幻,其脚步声正从实验室深处越来越清晰地传来。

  也正是在这种清晰的足音里,人工智能与量子技术交织出深度融合的图景。布拉萨德勾勒出一条回路:一方面,人工智能可用于设计更先进的量子算法,辅助量子计算机的研发;另一方面,一旦未来人类拥有量子计算机,它也能加速处理若干人工智能任务,从而更高效地完成各类计算。当前人类正借助人工智能推动量子技术发展,而未来量子计算机问世后,又将反过来赋能人工智能,二者相辅相成,彼此催化。

  危险与希望共生。1994年,当时在贝尔实验室工作的数学家Peter Shor提出Shor算法,证明量子计算机可以高效分解大整数,一举撼动基于大数分解难题的传统公钥密码体系,RSA等经典加密方案岌岌可危。正是这一突破,反向凸显了本内特和布拉萨德研究的意义——量子物理原理生成的密钥,量子计算机本身也无法攻破。

  布拉萨德的目光随即沉入更幽暗的水域。他指出一个令人背脊发凉的事实:过去所有被视为安全的网络传输的信息其实都存在隐患,攻击者可能早已截获并存储了这些密文,耐心等待。一旦未来量子计算机可用,便能回溯解密所有历史数据。“过去的信息可能无法补救,只能寄希望于通过技术变革来守护未来。”

  面对外界寄予厚望的后量子密码技术,布拉萨德毫不含糊地泼下一盆冷水:后量子密码技术并不能提供绝对的安全保障,目前尚无证据能证明其安全性。只有基于物理定律的量子密码技术,才真正安全可靠。

  展望未来,布拉萨德表示,构建完整的量子互联网是至关重要的远景目标,届时可实现地球上任意两点间的量子信息传输。目前虽未建成,但值得全力憧憬,建成后人们便可通过它进行无条件安全的量子密码通信。与此同时,量子计算赋能新药研发、新材料探索的价值亦不可估量,量子保密通信则能以物理定律为担保,对冲悬在头顶的安全风险。

  面对已知的风险与未知的破晓,布拉萨德对量子计算的未来仍抱持着谨慎而坚定的乐观。他说,有些事必然会发生,问题只在于何时。

  命运的回响:“让灵感来找你”

  从圣胡安的海水到图灵奖的领奖台,布拉萨德游了四十多年,从未刻意规划过航线。

  2026年,国际计算机学会将图灵奖授予布拉萨德与本内特。自1966年以来,这一“计算机界诺贝尔奖”首次表彰与量子物理直接相关的工作。两人用几十年时间,在物理学与计算机科学之间架起了一座再也无法忽视的桥梁。

  面对如何培养下一代创新者的叩问,他几乎不假思索地给出了浸透个人经验的心法:“让灵感来找你,而不是强求它们。”他感叹道,培养学生需要保持对未知事物的开放心态,无论面对新想法还是意外发现,都不应预设结论。他习惯把优秀学生聚集在一起,让他们研究真正感兴趣的问题,给予充分自由,让他们发现方向、深入钻研,再与自己交流想法。

  “无论你研究什么,都应当是你自己真正觉得振奋的领域。不要因为某个方向当下流行就去做,要因为你发自内心热爱才去深耕。如果AI能为你提供助力,那就再好不过了。”从1979年那片海滩出发,他经历了量子密码学的开创、量子隐形传态的惊奇、中国量子干线的落地、图灵奖的加冕,最终回到最简单也最坚固的原点——做让你眼睛发亮的事。

  在量子信息领域,人们普遍认为存在三个分支方向:量子通信,量子密码学是其组成部分;量子计算,这是最引人注目的部分;量子传感,即利用量子效应打造性能更优的测量设备,用于测量时间、温度与各类物理量。

  谈到量子计算,布拉萨德的语调变得兴奋起来。他表示,量子计算之所以令人神往,是因为它可能以远超经典计算方案的指数级速度完成部分计算,比如对大整数进行因式分解。“但我必须强调,这一点尚未得到证实。目前既没有证据能证明量子计算机的效率更高,也没有证据能证明经典计算机无法实时模拟量子计算机。我们对此尚无定论。”

  “但我们已经明确量子计算机可实现部分令人惊叹的功能,只是相关硬件尚未问世。过去几年间相关技术已取得长足进展,如今问题已不再是量子计算机是否会问世——这必然会发生,毋庸置疑。这纯粹是技术层面的问题,而技术正日趋成熟。”他没有对具体时间作出明确预测,但语气笃定:未来非常光明,他对此非常乐观。

  临别之际,记者问及他未来的研究方向,布拉萨德的答案在意料之外,但又在情理之中:“我之所以能取得这些成就,是因为我顺应了机缘。我不会预先做详尽的规划,而是把握住随之而来的机遇。比如,我与本内特的相遇纯属偶然,但那次相遇开启了全新领域。关于下一步具体做什么,我没有预设想法,但灵感自然会到来,未来充满无限可能。”

  海水中漂浮的每一个念头,都可能在某一天上岸,成为世界的基石。布拉萨德依然畅游在海水里,目光越过浪尖,等待下一道灵感袭来。

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