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国际观察

文章来源:SEO    发布时间:2018-08-17 11:12:07  【字号:      】

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沃克在他的发言中回答了克拉斯纳提出的问题,克拉斯纳在1月份宣誓就任地区律师,但当时是首席律师因涉嫌滥用职权而对该市进行诉讼。 Walker是联邦检察官对他们公布的六名警察的案件的主要见证人。沃克尔自己承认贪污指控。陪审团在宣判他的六名前同事时,拒绝了他作为政府案件一部分提供的证词。尽管如此,他和其他人在对毒品小组进行工作期间所犯下的罪行的宣誓陈述包含在该市去年的决定中,以解决数十起诉讼,支付原告和被告之间的费用。一再将沃克称为骗子的格雷厄姆并没有被控犯有任何罪行。他在去年三月份提前退休。四个月后,他的名字被放在不当行为小组的名单上。在格雷厄姆登上名单十年之前的七年,他是一名麻醉品官员,当他逮捕密尔时,他的出生名是罗伯特里梅克威廉姆斯。 Mill,他的音乐已经售出了数万张CD和下载,目前正在切斯特的一所州立监狱里;这是耶稣基督,我刚刚进入了必胜客;想象一下,一台计算机可以解决当今最快的超级计算机无法开始解锁的数学问题,不到一眨眼的时间。设想一种技术,可以让观察者看穿墙壁,或看到世界海洋最黑暗的深处。想象一下,一种技术可以构建基本上不可破坏的全球网络,同时使对手最隐秘的数据即时透明。所有这些都是量子计算机和量子技术的特点,它们将定义未来数十年甚至数百年的全球信息技术未来。它代表着一场与现代历史中任何一场一样深刻的革命,它是我们站在边缘,承诺所有的诺言和危险的革命。二十世纪,人类释放和利用了原子几乎无法想象的力量,因此发起了一场人类历史上的新时代,核时代。现在我们正在目睹基于量子力量的信息技术新时代的诞生。在量子时代,计算机将从量子力学的复杂和违反直觉的原理中吸取它们的计算能力,这可能会像核时代那样果断地转变世界。量子计算机看起来不像今天的计算机。他们不会有键盘或显示器。它们将是复杂的装置,物理学和工程学的令人印象深刻的纪念物,使用低温技术来冷却零度以下的激光器,以及其他固态和光学器件。今天,二十多个国家正在争夺量子未来。其中之一就是美国,它的主要IT公司微软,英特尔,谷歌,IBM目前正在开发全球第一台功能齐全的量子计算机。另一个竞争对手是中国,它最近宣布它将创建一个亿美元的,在合肥市的一个平方英尺的国家量子实验室。这个设施将致力于使中国成为量子技术领域的全球领先者,帮助中国实现专家称之为“量子优势”的事实:量子计算机可以完成传统或数字计算机(甚至是当今最强大的超级计算机)无法完成的任务。中国已经显示出在开发量子技术应用方面的技能,比如米氏量子卫星的发射,这是建立一个安全的地对空量子通信网络的关键一步。中国人在开发从上海到北京的同样不可测量的2公里量子通信网络方面也取得了重大进展。中国军事科学家甚至声称设计了一种量子基“雷达”,能够穿透当今隐形技术技术,这些技术是海湾战争以来美国军事优势的基础,也是美国海军最先进的隐形潜艇的基础。俄罗斯也在投入量子计算,由俄罗斯量子中心(RQC)牵头。 RQC的科学家们在7月7日宣布,他们在创建量子计算机方面取得了重大突破,该计算机可以做通用计算,成为“量子优势”之路上的重要标志。即使朝鲜已经宣布计划成为“量子力量”二十一世纪。作为美国国会信息技术小组委员会主席,德克萨斯州代表威尔赫德说:“量子对国防的影响将是巨大的。问题是美国及其盟国是否准备好“全量子革命何时开始。量子竞赛的影响是深远的。这一结果将决定21世纪对一个古老问题的回答,这个问题是在艾伦的冒险旅程中提出的:“谁是主人?”这个问题在十九世纪七十年代被拥有最大海军和最多殖民地的国家所回答:在这种情况下,GreatBritain就是主。在十九世纪和二十世纪,它是最先进的军事技术和最大的工业基地,其中包括核武器。最终,美国跻身世界前列。在二十一世纪,霸权将属于控制信息技术未来的国家,这是量子的。我们将会看到,假设美国注定要处于这个位置是错误的。在量子力学和量子计算的颠覆性颠倒的世界中,数十年来IT领域的主导并不能自动转化为未来时代的主导。但是,包括资金在内的资源战略和承诺几乎肯定会与之相匹配,未来的平衡。Quantum能做什么以及它不能做什么量子计算如何工作,以及为什么量子计算机注定要优于传统数字计算机?答案在于量子力学奇怪的世界,在这个世界里,电子和光子等亚原子粒子似乎可以存在于多个状态中(物理学家称之为叠加)。目前所有的计算机,甚至是超级计算机,都以线性的1和0的序列处理数据。每个“比特”数据的最小单位必须是零或一个。但是量子比特或“量子比特”可以同时为零和一个,可以一次执行多个计算。因此,尽管传统计算机必须依次探索数学问题的潜在解决方案,但量子系统能够同时查看每个可能的解决方案,并且不仅仅生成单个“最好”的答案,而是近一万个接近的替代方案,而且不到一秒钟:大致相当于能够一次读取国会图书馆中的每本书,而不是一次一份,以找到回答具体问题的书。添加更多量子位,量子计算能力实际上呈指数级增长。即立即读取图书馆中的每本书都会更快更快地完成。因此,尽管传统计算机依靠大量晶体管来实现计算速度,但量子计算机使用原子和亚原子粒子作为其物理系统。没有人能预测这些粒子最终会在哪里结束,或者他们最终会采取什么形式。正如麻省理工学院物理学家Seth Lloyd在Wired杂志上所说的那样:“量子力学只是违反直觉,我们不得不把它搞砸。”但是这些数字和计算结果一样。例如,谷歌和美国宇航局目前正在使用量子计算机(D-WaveX2),其运算速度是传统计算机速度的一亿倍,速度比世界上最快的数字超级计算机快3倍。实际上,目前使用的三种类型的量子计算机。 D-Wave系统是量子退火炉的一个例子,用于求解抽样和优化问题,例如寻找两点之间的最佳路线,这是传统计算机难以做到的事情。量子退火器在计算时不试图操纵量子比特,因此他们可以使用一千个量子位进行计算,这些量子位随机或多或少地变得纠缠(能够呈现多个状态)。第二种类型的量子计算模型是的模拟仿真器,它可以模拟物理过程。这可能包括,例如,在受控实验中模拟地球气候的某些方面,或者模拟电力无损传输的最佳方式。这些模拟器已经建立了多达五十一个量子位。量子计算的圣杯(以及大多数评论员在讨论量子计算时提到的内容)将能够运行任何类型的算法并发现数据中的模式设置现有的计算机无法分析。然而,通用量子计算机所需的计算能力要求在整个计算过程中纠缠量子位非常困难的壮举。目前,这种量子计算机中只有二十个量子位被有效纠缠。为什么要达到通用计算机标准如此困难?由于亚原子粒子固有地不稳定,保持足够数量的量子纠缠足够长的时间来进行计算需要持久性,时间和资源。量子比特的不稳定性被称为退相干,它是量子科学家面临的主要工程问题之一。当量子位逐渐消散时,它会失去其叠加,并且不能再同时作为零和一个,而只能是一个或另一个,从而失去了以量子方式计算的能力。由于最轻微的干扰,量子位可能会退化,这就是为什么工程师正在努力减轻微小的光,声音和运动中断的影响,以及为什么很多量子计算机都建在真空中。尽管如此,一台能够解决问题的量子计算机即将离开传统计算机的问题即将到来。专家认为,五十个量子位将成为“量子霸权”的正式门槛。IBM最近宣称其量子计算机已经超过了五十个量子点,但只有几纳秒。对真正的量子霸权的突破现在是应用工程而不是科学研究,只是时间问题。大多数专家认为,量子计算机永远不会完全取代传统的数字计算机。然而,他们将被部署在日益广泛的研究活动和其他复杂任务中,为诸如天气预报,医疗和遗传研究以及计算世界上最大的城市任务中的交通流量等任务带来性能和效率方面的巨大改进加拿大公司D-Wave已经为中国首都北京承担了这项任务。量子计算机能够做到的一件事就是传统计算机无法:破解世界各地的传统加密系统。没有更多的秘密:量子和网络安全许多专家同意量子计算发展带来的新可能性将对当今的IT安全构成致命的威胁。由数学家Peter Shor in4制定的算法表明,量子计算机将能够比传统计算机更高效地分解大数量。正如它发生的那样,进行大数量因子分解的难度是当今大多数加密标准的基础。正如“自然”杂志9月7日的一篇文章所警告的那样:“大量量子计算机存在后,许多常用的密码系统将被完全破坏。”大多数量子专家认为,这样的突破可能只有十年之遥。其他人相信它可能会来得更快。无论哪种方式,未来几年都将见证一台量子计算机的出现,它足以打破目前每天数十亿次使用的加密技术。其首要目标可能是称为RSA的加密系统,该算法是消费者银行转账,信用卡支付,网上购物和电子邮件加密的加密方法。目前用于保护信用卡信息的非对称加密系统而银行账户则依赖两个密钥。其中一个关键是“私钥”,由两个只有银行或PayPal等服务所知的大型素数组成。另一个被称为“公钥”的关键字位于网络空间中,是将这两个“私人”素数相乘以创建一个半素数的产物。黑客可以访问加密的信用卡或银行信息的唯一方法是将大型“公钥”(通常是600个数字或更多)分解回到正确的两个数字“私钥”,这是一项艰巨的计算任务对于一台经典的计算机来说,解决问题的时间太长了。然而,未来的量子计算机几乎可以立即做出这样的计算。即使区块链依靠两键加密体系结构,即使是现在保护几乎所有数字信息的体系结构,它也无法抵挡第一次量子攻击。这包括我们领先的金融机构,包括华尔街;我们的电网和供水系统;国家的粮食供应和能源资源;以及整个联邦政府。正如Intellyx的Jason Bloomberg在“福布斯”一篇文章中所总结的那样,“欢迎来到这个世纪的网络战场”,这个战场将由量子技术主导。幸运的是,正如Founders Fund的首席科学家Aaron VanDevender博士在会议期间在去年十月的哈德森研究所,当涉及到量子问题时,问题也是解决方案。在世界各地,研究机构,大学和企业都在与时钟赛跑,以制定适当的解决方案并阻止防御量子珍珠港,从而压倒世界领先的加密系统。例如,正在开发使用基于网格,多变量,基于代码和基于散列的加密技术的量子抗性算法(QRA)。理论上,这些不能被量子计算机破坏。不幸的是,许多这些密码系统对于安全传输诸如财务信息之类的敏感数据不会那么有效。对于该任务,量子技术本身是必需的。像SK电信这样的公司现在正在使用量子技术来创建随机数字发生器(QRNG),当与量子密钥分配(QKD)结合使用时,它可以起到与密码员一次性键盘等效的功能,以保护用户之间的通信。这允许双方产生共享的随机密钥来加密和解密消息.QKD的优点之一是,如果其他人试图访问通信或密钥知识,它可以提醒用户。它可以做到这一点是因为量子力学的一个基本特性:试图测量一个量子系统实际上破坏了系统。因此,试图窃听受QKD保护的通信的第三方会引入异常情况,从而在即将知道发生了什么的情况下切断与双方双方的连接。量子密钥分发只能产生和分发密钥;需要第二个通道来传输任何实际的消息数据。然而,长距离发送钥匙需要一个量子中继器,它尚未发明。因此,科学家目前只能够在大约数公里的范围内创建有效的量子通信网络,通常由光缆组成。量子连接等同于具有多个量子通道的万维网仍然有很长的路要走。同样,中国人正在忙于奠定今天这种网络的基础,这些将成为未来十年的安全信息高速公路。归根结底,未来十年领先量子技术的国家不仅将拥有巨大的在解密和揭露秘密方面具有优势,包括能够接管公共和私营部门的整个IT基础设施,而且能够使自己的通信和网络在很大程度上防不良。但量子技术对战略平衡的影响不仅限于加密。量子传感,利用量子技术测量即使在很远的距离上引力场的微小变化,以及量子光学,也将在未来几年大幅改变军事技术的格局。通过量子测量技术,量子传感器对于最先进的传感器不可见的物体将变得“可见”,即使是在钢墙后面或海底的物体也是如此。这一领域的发展将对当今的军事产生深远的影响,包括侦测通常被视为隐藏的潜艇或地下武器系统的能力。例如,美国目前在隐身技术方面的优势几乎立即消失,部署电磁隐身技术作为1万亿美元F联合攻击战斗机计划的一部分,旨在使美国及其盟国空军在21世纪处于优势地位,这项计划实际上已经过时。这就是国会议员赫德警告说的原因:量子技术的影响我们的国防将是巨大的。问题是美国是否会在十年或更少的时间内完成全量子革命时做好准备。事实上,量子准备和赢得量子竞赛有两个至关重要的方面。首先也是最明显的需求是美国通过量子计算领域的发展实现量子优势。其次,同样重要的是,使包括政府和金融机构在内的我们国家的基础设施免受量子攻击。美国的就业状况如何?就量子计算而言,没有人怀疑美国私营部门是否领先。谷歌,微软,英特尔和IBM近十年来一直积极参与量子计算研究。谷歌7日宣布,它将在年底之前实现“量子优势”,尽管现在可能会有突破8。 IBM已成功构建并测量了具有类似性能指标的运行原型五十位处理器。这款新处理器扩展了第二方量子计算系统,通过他们的云计算平台可供第三方用户访问,并将在下一代IBM Q系统中使用。英特尔在10月份宣布为量子计算创建了17个qubit芯片,并且最近微软宣布它将发布Quantum Development Kit的免费预览版本,其中包括Q#编程语言。启动Rigetti Computinga公司证明了量子计算的研究并不局限于megafirmsis,也为未来的量子计算机开发软件,包括它自己的,以及IBM。其他初创量子计算公司也依附于大学,如IonQ,这家公司由马里兰大学为了商业化在他们的实验室创造的量子技术。另一个是从耶鲁量子研究所跳出来的量子电路。量子通信技术也引起了大中型美国公司的注意,包括AT T,雷神公司和HRL实验室。但美国距离“量子安全”有多近?这取决于你问的对象。政府官员,特别是国家安全局和国家标准与技术研究院,负责监督政府在量子网络保护方面的努力,往往给出一个相对乐观的答案。其他人,特别是私营部门的量子网络安全专家则更加忧心忡忡。首先,提供量子网络安全解决方案的美国公司数量实际上并不存在,研究仍位于学术和政府实验室内部。相比之下,加拿大,澳大利亚,瑞士和德国等国家则是行业领导者的家园,他们提供的商业产品不断增多。在IT巨头中,只有Google表现出对量子网络安全的兴趣。其余的重点是开发用于商业应用的计算机。重要的是,这些应用可能是私营部门忽视量子密码学的重要和令人震惊的事情。有一种倾向认为,一旦IT巨头已经将自己的量子计算机建成满意,他们的投资和专业知识将自然转向量子网络安全。但这绝不是一个给定的。量子计算领域由有b的人组成物理学,尤其是量子物理学的背景。另一方面,网络安全是一个吸引数学家或具有计算机科学背景的人的领域。这造成了一个概念上的差距,即使在同一家公司内也不容易弥合。或者说,这是一个需要政府领导层克服的缺口。那么美国政府在量子网络安全问题上的立场在哪里呢?今天,它在量子研究的所有领域每年花费大约数百万美元,而不仅仅是量子和后量子密码学。这笔钱分散在多个机构,包括能源部,国家安全局(NSA),空军研究实验室,darpa和Iarpa,国家科学基金会和国家标准与技术研究院(NIST)。美国国家标准与技术研究院将量子后密码术作为其特定的终端设备,在过去的几年里,它主办了一系列有关量子抗性算法设定标准的会议,今年春天将举行下一次会议.NIST已公开表示,联邦政府机构应该准备好与量子计算机攻击的威胁相比,特别是来自中国的量子计算机攻击的威胁看起来非常缓慢。总之,尽管在洛斯阿拉莫斯和其他国家实验室已经开展了大量工作,能源部,这些证据几乎没有表明一致的国家努力,当然与其他国家相比,资源基础小得多的国家已经将量子技术投资列为国家优先事项。我们可以将我们在量子领域缺乏国家优先权与中国正在发生什么。中国在量子领域的投资和努力的水平是惊人的:超过美国的三十倍。中国量子研究可以追溯到4年,当时科学家们通过实验证明了五光子纠缠。 In3中国技术人员成功地建立了一个距离超过一百公里的量子通信实验,并且中国的主要量子研究集团与阿里巴巴联手成立了一个指定的量子计算研究实验室。中国在8月6日发布了全球头条新闻,世界上第一颗用于测试远距离纠缠和QKD的量子通信卫星。北京计划在明年推出另一颗量子卫星,目标是在中国控制下建立“全球量子互联网”的基础,并建立包括中国军队在内的量子安全通信。但最大的一步是创造量子信息科学国家重点实验室量子研究设施在安徽合肥举行。该设施将在两年半内拥有40亿美元的预算。其议程不仅仅是科学研究。正如中国领先的量子专家潘建伟宣布的那样,它还将开发出“立即用于中国军队”的量子技术,其中包括提高潜艇隐身行动的量子计量学,以及第一台大型中国量子计算机它可以穿透西方的加密系统。从国家安全角度来看,更令人震惊的是,中国已经在包括美国在内的西方国家找到了重要量子技术的合作伙伴。例如,在加拿大和新加坡的科学家的帮助下,使用量子计算解决线性方程的3个突破。事实上,澳大利亚一项关于中国知识产权盗窃的研究发现,来自包括美国在内的多个国家的科学家已经与由中国国家自然科学基金会,中国科学院和科学部资助的中国量子研究进行了常规合作和谷歌最近宣布的在中国开设人工智能研究机构的决定一起,与中国合作的量子级应该引起美国及其盟国的国家安全担忧。然而,当维也纳奥地利科学院的Anton Zeilingera物理学家尝试但未能为欧洲量子卫星筹集资金时曾警告说,西方缺乏强有力的量子投资战略和缓慢的决策过程将吸引更多的美国和西方科学家寻求中国的支持。制定国家量子技术战略我们需要做什么?去年10月,我在“华尔街日报”上发表了一篇专栏文章,呼吁对国家量子计划进行曼哈顿项目式投资:这不仅仅是资金投入,而且是为了创造协调的国家努力,利用能源,经验以及私营部门的创新本能,制定出连贯一致的综合性国家战略。 “我认为,”像它的原子前身一样,“新计划应该组织联邦政府的资金,私营工业的效率以及国家实验室和大学的智力资本,同时让每个人都专注于基本使命:赢得量子竞赛“这样的国家量子技术安全战略将首次为美国的量子努力建立明确的战略目标。它将确定技术优先级(例如量子和后量子密码与量子计算),并为关键技术发展设定实际的时间表。然后,它将概述实现既定战略目标的路线图,并提出所需的预算(例如,National Photonics Initiative在5年内要求额外增加的联邦资助数量为这样的量子计划提供了一部分曼哈顿项目将以今日美元计价)。该战略还将针对需要量子安全的关键实物资产,如发电厂和配电设施,通信系统,数据中心,交通基础设施系统(包括对食品供应至关重要的运输车辆) ,供水系统以及国家的政府和金融基础设施。此外,要求实施国家量子战略的行政命令也将建立国家量子安全委员会。该理事会由国家标准与技术研究所所长兼美国战略网络司令部副主任共同主持,空军研究实验室的指挥官和国家安全委员会网络安全高级主管担任副主席。其他成员还包括来自NIST的代表以及来自顶尖大学和研究实验室的代表,如Livermore和Los Alamos。最后,国家量子技术安全战略的目标将是关注量子技术的发展,通过有效协助私营部门,同时考虑到私营部门的目标可能不完全符合国家安全优先事项。与此同时,鉴于美国目前在量子密码领域滞后,立法者意识到美国无法完全依靠自己实现这一战略,这一点很重要。赢得量子竞赛也需要我们最亲密的盟友的帮助。创建美国量子联盟因此,美国量子安全的第二步是形成量子联盟。任何新科学的进步本质都是协作和信息共享。不幸的是,在量子计算和量子网络安全中,美国合作的总体模式,即使有密切的盟友,基本上都处于基础研究和大学水平,政府间或政府间的关系很少或根本不存在,例如,这是美国最接近的量子邻国加拿大的模式。正如加拿大滑铁卢大学加拿大量子计算研究所(IQC)的前任主任在接受采访时指出,美加两国政府之间并没有太多有系统的合作。 “Quantum Canada”已与马里兰大学及其量子计算初创公司IonQ合作; IQC还与darpa和iarpa就特定项目进行了合同工作,但仅在研究层面进行了合同工作。同样,当南加州大学推出一项预算为100万美元的量子计划时,IQC能够获得部分资金用于进行研究工作在滑铁卢,但这个项目没有出现更大的合作企业。当IQC和加拿大Quantum Valley Investments与洛克希德马丁公司,斯伦贝谢公司和Sunny Brook公司就具体的量子技术项目合作时,情况也是如此。就私营部门而言,加拿大的D-Wave公司与美国公司和美国公司美国政府,包括美国宇航局。在量子网络安全方面,isara公司在美国有一些客户,尽管其大部分业务仍在加拿大。但截至今天,很难找到加拿大和美国政府之间就量子网络安全或任何美国网络安全公司进行系统合作的证据。这种模式适用于美国与其他盟国即澳大利亚合作的情况。当被问到澳大利亚与美国量子领域的合作时,澳大利亚量子网络安全领域最大和最具创新力的公司之一Quintessence Labs的Jane Melia博士回答说:“澳大利亚与其他国际研究机构之间存在合作关系。国际QKD会议(例如QCrypt,通常每年9月份)由来自两国的科学家参加。“她接着补充道,”当然我们读对方的论文!“但更深入的双边量子合作仍然是在英国,Google,IBM,洛克希德马丁,雷神,诺斯罗普·格鲁曼和QuSpin等美国公司已与伯明翰大学信息技术中心合作,该中心是英国最大的枢纽中的最大的建立一个量子计算机演示器,以呈现“量子信息处理的网络化,混合光物质方法”。否则,任何共享量子研究或技术的战略规划似乎基本上是缺乏的。值得注意的是,英国量子技术中心在传感器和计量方面发出呼吁,与美国公司合作,但它针对的是潜在的美国最终用户,而不是协作式前期研究和开发。在美国方面,能源部(DoE)组建了量子信息技术机构间工作组,这是一个例外。也许它在核研究方面的合作传统已渗透到量子计算领域。同样,DoE的洛斯阿拉莫斯国家实验室在量子通信研究方面的领先实验室之一,也没有资金在美国以外工作。此外,监督与外国实体,甚至英国和澳大利亚等盟国的信息共享在敏感技术的出口管制方面遇到困难,使研究人员难以决定分享什么和不分享什么。大多数人似乎选择通过不共享来避免未来的麻烦。在另外一些情况下,一家美国公司将与一家从事量子研究的外国大学合作,就像IBM最近宣布它正在让牛津大学成为它的一员新成立的IBM Q Network,由Fortune公司,学术机构和国家研究实验室合作,旨在探索量子计算系统的实际应用。但是,我们看不到这些例子中的任何一个,美国政府或其盟国指导或监督结果多国努力。这可能导致不幸的结果,因为俄罗斯量子中心能够让哈佛大学教授,哈佛量子光学中心主任米哈伊尔卢金加入其国际顾问委员会。哥本哈根尼尔斯玻尔研究所量子光学实验室的另一位受人尊敬的人物是Eugene Polzik,他是RQC执行委员会成员和RQC申请人的主要联系人。他说:“我们非常热衷于试图让俄罗斯成为国际科学界的一部分。”同样,在11月7日,由悉尼大学和微软的研究人员组成的联合团队与斯坦福大学合作,开创了一项开创性的这一发现是扩大量子计算机的关键。该团队使称为微波循环器的设备小型化,并发布了其研究结果




(原标题:国际观察)

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