共同行動！歐盟倡議成員國採納統一的PQC加密標準

2024年04月27日13:02:52 國際 1827

光子盒研究院

4月11日，委員會發布了關於後量子密碼學的建議，以鼓勵成員國在歐盟向後量子密碼學過渡時制定和實施統一的方法。這將有助於確保歐盟的數字基礎設施和服務在下一個數字時代的安全。

雖然量子技術將帶來許多經濟和社會效益，但量子計算的進步預計將使惡意行為者更容易訪問敏感數據，除非我們改進密碼學。

為了我們公民、社會、經濟和歐盟數字單一市場的安全，未來通信繼續受到保護至關重要。後量子密碼學是應對這一未來威脅的解決方案之一，因為它基於即使量子計算機也難以解決的數學問題。作為一種基於軟體的解決方案，後量子密碼學與我們多個領域現有的基礎設施兼容，因此可以相對快速地部署。

近日，量子計算迎來了歷史性時刻——微軟聯合quantinuum，向全世界了有史以來最可靠的邏輯量子比特，一舉解決量子計算兩大關鍵問題。通過將微軟突破性的量子比特虛擬化系統（具有錯誤診斷和糾正功能）應用於quantinuum的離子阱硬體，在14000多次單獨實驗中，量子計算沒有出現任何錯誤——相比於使用物理量子比特，可靠性足足提升了800倍！這為量子計算商業化打下了堅實的基礎。

有了由100個可靠邏輯量子比特提供支持的混合超級計算機，我們將看到量子計算在科學探索方面的優勢，而當邏輯量子比特擴展到1000個時，它將真正能夠應用於解決商業問題。

在二十世紀初的第一次量子革命中，科學家們學會了理解和應用量子力學的特性——分子、原子，甚至更小的粒子（如光子和電子）的相互作用。這最終使他們能夠製造晶體管、激光器和微處理器：計算機、電信、衛星導航、智能手機、現代醫療診斷等的基礎技術。

現在，第二次量子革命正在進行中。研究人員可以檢測和操縱單個粒子及其物理特性和相互作用，並構建利用基礎量子力學特性的新技術和系統。這些發展帶來了許多不同領域的重大技術進步，包括量子計算、感測器、模擬、密碼學和電信。

量子的潛力是巨大的，世界所有主要地區都在這個高度戰略性的領域進行了大量投資。因此，歐盟數字十年戰略的目標是讓歐洲在2025年之前擁有第一台具有量子加速功能的超級計算機，為到2030年處於量子能力的前沿鋪平道路。《歐洲晶元法案》還包括促進低成本、高性能技術的措施。在歐盟批量生產量子晶元，以便為一系列創新量子設備提供動力。

歐洲在量子研究方面有著悠久的卓越傳統。現在至關重要的是，要在這一傳統的基礎上發展堅實的工業基礎。如果沒有歐洲層面協調的研究和資助工作，歐洲將面臨落後於全球競爭對手的風險。

為了應對這一挑戰，量子技術旗艦項目於2018年啟動。這是一項大規模、長期的研究計劃，預算為10億歐元，由歐盟資助，彙集了研究機構、行業和公共資助者，整合和擴大歐洲在這一領域的科學領導地位和卓越成就。

自2019年6月起，所有27個歐盟成員國簽署了《euroqci宣言》，同意與歐盟委員會並在歐洲航天局的支持下共同努力，發展覆蓋整個歐盟的量子通信基礎設施（euroqci）。

作為歐洲高性能計算聯合計劃（eurohpc ju）的一部分，委員會目前正計劃建造最先進的試點量子計算機。這些計算機將充當與聯合事業的超級計算機互連的加速器，形成融合了最好的量子和經典計算技術的「混合」機器。

2022年10月，eurohpc ju宣布在歐盟選擇六個地點來託管第一批歐洲量子計算機，該計算機將集成到eurohpc超級計算機中。這些新收購的量子計算機將完全基於最先進的歐洲技術，並將位於捷克、德國、西班牙、法國、義大利和波蘭。投資總額為1億歐元，其中50%來自歐盟，50%來自17個eurohpc ju參與國。

這將是部署歐洲量子計算基礎設施的第一步，歐洲科學和工業用戶將可以通過雲以非商業方式訪問該基礎設施。該基礎設施將致力於加速創造新知識和解決全球社會挑戰的解決方案。憑藉其巨大的計算能力，它將解決複雜的模擬和優化問題，特別是在材料開發、藥物發現、天氣預報、交通和其他對工業和社會高度重要的現實問題中。

雖然歐盟正在建立自己的超級和量子計算機生態系統，歐洲的研究人員在量子安全密碼領域處於領先地位，但隨著美國制定量子標準的競賽愈演愈烈，後量子加密技術標準的國際競賽已經開始。他們可能不得不放棄自己的知識產權，以換取在這一過程中的發言權。

在後量子時代，採用量子安全加密技術對於保護個人數據和數字連接設備的安全，保護公司、政府和關鍵基礎設施免受解密至關重要。

「在全球競爭激烈的量子競賽中，未能定義和維護歐洲標準將導致競爭劣勢。這將導致對技術進步的影響減弱，產生潛在的安全漏洞，並錯失跨境創新的機會。」量子物理學家、terra quantum ag的創始人馬庫斯·普弗里奇（markus pflitsch）表示。

2022年2月，委員會提出了一項標準化戰略，以提高歐洲在量子技術國際標準制定過程中的發言權。然而，儘管歐盟努力爭取技術主權，但在涉及即將到來的最具顛覆性技術之一的技術標準的問題上，歐盟似乎只能屈居次要地位。