美国政府加码量子计算布局以防范未来加密威胁

随着对量子计算机潜在破坏力的担忧加剧,美国政府正通过《芯片法案》推动关键技术研发。商务部计划向九家机构提供超过20亿美元资金支持,其中IBM将获得10亿美元用于在纽约州奥尔巴尼建设名为“安德森”的量子晶圆制造中心,聚焦300毫米超导量子芯片生产。

IBM主导量子硬件制造升级

根据协议,IBM将配套投入价值10亿美元的现金、知识产权、制造资产及专业团队资源。该中心建成后将承担先进量子芯片及其相关电子元件的规模化制造任务,并为后续扩展至其他类型量子硬件奠定基础。这一举措被视为提升美国在量子科技领域竞争力的关键一步。

多家企业获资助,政府将持有股权

除IBM外,格罗方德获得3.75亿美元,Atom Computing、D-Wave、Infleqtion、PsiQuantum、Quantinuum和Rigetti各获1亿美元,初创企业Diraq则获得3800万美元。作为合作条件,政府将在受资助企业中获取不同比例的股权,强化公共资本与技术创新的联动机制。

量子比特特性与制造挑战并存

超导量子比特依赖极低温环境下的微型电路实现信息存储,其核心优势在于可同时处于多种状态,使系统在特定问题上具备远超传统计算机的运算能力。然而,量子芯片制造面临极高精度要求与低误差率挑战,需在晶圆层面完成复杂集成,目前仍是制约产业发展的主要瓶颈。

“Q日”风险逼近:加密体系或遭颠覆

业界普遍关注“Q日”——即量子计算机具备破解现行公钥密码学能力的时间点。研究指出,能够破解比特币与以太坊所用椭圆曲线算法的量子系统可能最早于2030年出现。由于区块链交易记录公开且不可逆,一旦私钥被推算出,资产损失将无法挽回。

比特币面临更大长期安全压力

分析显示,当前约有670万至700万枚比特币(占总量约三分之一)存储于公钥已暴露的钱包中。相比以太坊,比特币因治理结构僵化,重大协议升级进程缓慢,导致应对新型威胁的能力受限,使其在长期安全性方面承受更高风险。