國產後量子密碼晶片研製獲得突破,清華大學科研團隊的新方法

2020-10-07 科技風景線

中秋、十一,雙節同慶,相信不少小夥伴出行、吃喝、玩樂,鬧得是不亦樂乎,大家既然是開心,那科技風景線小編這裡也給大家說一個值得高興的事情,現在我們在晶片發展方面,也有了新的突破:後量子密碼晶片!

晶片

相信不少人看到這個晶片會有點懵,尤其是「後量子密碼」中的「後」,怎麼看都有一種「錯別字」的感覺,其實這個真的不是錯別字,而是一種新型的晶片,而且是和量子密碼算法緊密相關的晶片、

一般來說,現代已經廣為應用的碼技術都會應用到公鑰密碼算法,雖然現在這種算法比較安全,但是在量子計算機面前,公鑰密碼算法一定會被攻破,而隨著量子計算能力的快速提高,公鑰密碼算法正在面臨越來越大的安全問題。

那麼如何解決這一挑戰?提出新的算法!這就是後量子密碼算法,一種可以抵抗量子攻擊的密碼算法!

算法

這是一個數學的問題,而要想把數學問題在物理世界實現,那就需要載體——晶片了!簡單的理解就是密碼算法既要可以抵禦量子計算攻擊,也要可以在計算機上很好的運行,而這種晶片就是後量子密碼晶片!

目前,無論是後量子密碼算法形成統一的標準上,還是在後量子密碼晶片上,全球都處於一個起步階段,而對於這方面的影響來說,一旦獲得突破,將意味著在未來量子時代,獲得重要的安全保障。

算法

就在近日,在第 22 屆密碼硬體與嵌入式系統會議上,來自清華大學的科研團隊發表了題為《採用低複雜度快速數論變換和逆變換技術在 FPGA 上高效實現 NewHope-NIST 算法的硬體架構》的後量子密碼晶片發展方向文章。這篇論文意味著我們在後量子密碼算法以及後量子密碼晶片的發展研究方面,正在進入第一梯隊。

而我們的科研團隊提出一種低計算複雜度的快速數論轉換與逆變換方法,設計了一款具有普適的通用性的後量子密碼硬體架構,顯著降低了算法的運算量,在進展方面,要比同類研究平均速度快 2.5 倍左右。

算法

近來一段時間黑清華北大的有不少,這種詆毀的手段,無怪乎是為了幹擾我們的教育以及科研,別的不多說,單看清華這些年的成就也是不一般的,無論是紫光、還是華卓精科,還有寒武紀等等,這些從清華走出來的團隊,或者是以清華科研力量為後盾的企業,都在為我們的高新技術產業發展,發揮著非常重要的作用。

晶片

而這次清華大學的科研團隊在量子密碼晶片上進行提前布局,雖然不至於說先人一步,但是最起碼我們也開啟了這方面的研究,這就為了搶佔未來的量子計算市場邁開了第一步,也讓我們看到了在晶片發展方面,打造自己的核心技術,我們的科研人員一直在努力,從這一點來說,還是應該為在國產晶片發展上工作的科研人員點讚。

相關焦點

  • 清華團隊科研突破!後量子密碼晶片構架出現,公鑰密碼將被取代
    近日,有媒體報導稱,清華大學魏少軍、劉雷波教授的科研團隊在第 22 屆密碼硬體與嵌入式系統會議(CHES 2020)上發表了後量子密碼硬體構架的相關論文報告。據悉,該論文報告屬於國際後量子密碼晶片領域,提出了後量子密碼算法的新型構架。該論文的第一作者是清華大學博士生張能,這也是中國大陸的科研人員首次在該領域論文報告中擔任第一作者的身份。
  • 清華大學在後量子密碼晶片上取得突破
    2020)上,清華大學魏少軍、劉雷波教授團隊作了題為 「《採用低複雜度快速數論變換和逆變換技術在 FPGA 上高效實現 NewHope-NIST 算法的硬體架構》(Highly Efficient Architecture of NewHope-NIST on FPGA using Low-Complexity NTT/INTT)」 的論文報告。
  • 清華魏少軍、劉雷波團隊提出後量子密碼硬體加速技術,登上頂會
    為應對該類挑戰,學術界和工業界早已開始著手研究能抵禦量子計算攻擊的後量子密碼算法。但問題在於,後量子密碼算法的運算量通常非常巨大,想要真正應用和推廣,就對專用後量子密碼晶片提出了高要求:現在,針對這一問題,清華大學魏少軍、劉雷波教授團隊提出了一種低計算複雜度數論轉換與逆轉換方法,以及一種高效的後量子密碼硬體架構。
  • 都說量子計算下密碼都是渣,所以清華突破後量子密碼硬體加速技術
    所以可能來自量子計算毀滅性的威脅,在量子計算技術發展的同時,學術界和工業界早已開始研究「反量子計算密碼學」也就是後量子密碼算法,後量子密碼硬體加速技術。為什麼要加上硬體加速這些字眼呢?因為要研究後量子密碼算法,不可避免會涉及到超強的計算,當運算量實在巨大的時候,一人客想可能有朋友明白了,如果要落地應用和推廣,那麼這就不是一般晶片小弟弟們能承受得了的了。
  • 清華團隊要趕在量子計算機正式應用前,提前布局晶片
    報告人張能是論文第一作者,目前正在清華大學微電子所攻讀博士學位,論文通訊作者是清華大學微電子與納電子學系/微電子學研究所教授劉雷波,主要合作者還有楊博翰、陳晨、尹首一。DeepTech 就該論文和劉雷波進行了深入交流。他表示,該論文介紹了一種低計算複雜度數論變換與逆變換方法,並提出一種實現後量子密碼算法的硬體架構。
  • 中科院張輝造出國產「夸父量子」晶片
    ,張輝的學生說」如果將夸父晶片比喻成山洞,你不知道洞裡有什麼東西,我們做科研的人絕對要有勇氣衝鋒,探索山洞裡有啥危險「。20年,中科院緊跟其後研製夸父晶片,他們認為中國量子晶片是種挑戰,想得不錯,我們中科院張輝和團隊攻克量子難題,建立起專項研發技術,儘快讓國產量子導航實現商業化。
  • 後量子密碼硬體加速:計算速度提升2.5倍,ATP減小4.9倍
    為應對該類挑戰,學術界和工業界早已開始著手研究能抵禦量子計算攻擊的後量子密碼算法。但問題在於,後量子密碼算法的運算量通常非常巨大,想要真正應用和推廣,就對專用後量子密碼晶片提出了高要求:必須要依靠高效的硬體架構,從而能以較低資源開銷獲得滿足應用需求的執行速度。
  • 後量子密碼硬體加速:計算速度提升2.5倍,ATP減小4.9倍
    為應對該類挑戰,學術界和工業界早已開始著手研究能抵禦量子計算攻擊的後量子密碼算法。但問題在於,後量子密碼算法的運算量通常非常巨大,想要真正應用和推廣,就對專用後量子密碼晶片提出了高要求:現在,針對這一問題,清華大學魏少軍、劉雷波教授團隊提出了一種低計算複雜度數論轉換與逆轉換方法,以及一種高效的後量子密碼硬體架構。
  • 商界好消息:量子晶片橫空出世,量子手機也將誕生
    在經過前期大量的研究工作之後,2014年潘建偉團隊建成了「濟南量子通信試驗網」。由他牽頭研製成功了國際上首顆量子科學實驗衛星「墨子號」,建成國際上首條量子保密通信骨幹網「京滬幹線」,構建了首個空地一體的廣域量子保密通信網絡雛形,使我國量子保密通信的實驗研究與應用研究已處於國際領先水平。
  • 墨子號衛星的發展歷程.量子晶片.量子加密通話手機量子SIM卡
    國盾量子開發與現代半導體工藝兼容的電控量子晶片是量子計算機研製的重要方向之一。潘建偉研究小組沿著電荷編碼量子比特實現超快量子計算路線圖,探索了延長電荷編碼比特相干時間的新方法,在保證量子比特超快操控速度的同時,獲得與自旋編碼量子比特同樣的長相干特性。砷化鎵材料此前多應用於光電領域,砷化鎵在量子晶片製作與實現新型量子比特編碼有較好的特性,量子晶片研發有望進入快車道。2018年2月,郭光燦院士團隊在半導體砷化鎵量子晶片研製方面再獲新進展,創新性地製備了半導體六量子節點晶片。
  • 石墨烯晶圓亮相後,金剛石晶片迎來技術突破,國產晶片找到新賽道
    文/BU 審核/子揚 校正/知秋本文首發於百家號,禁止抄襲轉載目前,我國在矽基晶片領域,無論是材料、設備,還是製造、封測等方面,都有著明顯的落後。為了改變這一境況,一方面中國半導體企業奮起直追,一方面不斷探索可替代的新材料。
  • 打造全自研6比特量子計算機,「本源量子」獲得超5000萬元訂單
    作者:李子月、石亞瓊編輯:石亞瓊**隨著2020年量子計算方向科研及工程進展突破,量子計算再度受到關注。疊加政策利好,以及二級市場的財富效應,一級市場對量子計算的關注度提升。 我們近期接觸的本源量子成立於2017年9月,是國內較早進入量子計算領域的公司。
  • ——記清華大學薛其坤院士領銜的科研團隊
    攻克量子世界的制高點——記清華大學薛其坤院士領銜的科研團隊來源:新華網 2013-04-12 李江濤 吳晶晶   初春時節,北京傳出喜訊:清華大學物理系和中科院物理所聯合組成的團隊在實驗中首次發現量子反常霍爾效應,這被著名物理學家楊振寧稱之為
  • 中科院、清華大學聯合發現「量子反常霍爾效應」 可衝擊諾貝爾獎
    由中國科學院物理研究所和清華大學物理系的科研人員組成的聯合攻關團隊,經過數年不懈探索和艱苦攻關,最近成功實現了「量子反常霍爾效應」。這是國際上該領域的一項重要科學突破,該物理效應從理論研究到實驗觀測的全過程,都是由我國科學家獨立完成。
  • 黃令儀:84歲造出國產晶片,一生的心願是擦乾祖國身上的恥辱
    而與美國等西方國家新的科學技術層出不窮,各個領域科學技術突飛猛進發展的狀況不同的是,當時的中國卻仍舊深陷戰爭泥淖。要知道,在電子計算機經過電子管、電晶體、集成電路等數代的發展之後,晶片行業已經成為關乎國防民生的重要行業。要想實現晶片的突破,自然也就需要奮起直追。這其中,科學家的作用也就至關重要。而在我國國產晶片的製造上,一位老人居功至偉,她就是黃令儀。
  • ...世界新紀錄!潘建偉、王向斌團隊實現 509 公裡地基量子密鑰分發
    而近日,中國科學技術大學潘建偉團隊與清華大學王向斌團隊更是再度強強聯合,突破了遠距離獨立雷射相位幹涉技術,實現 500 公裡量級真實環境光纖的雙場量子密鑰分發(TF-QKD),從而再次刷新了量子密鑰分發傳輸距離的世界紀錄。
  • 本源量子與合作者在半導體量子晶片研究中取得新進展
    中安在線、中安新聞客戶端訊 近日,本源量子與中科大郭光燦團隊合作,在利用微波諧振腔耦合與擴展半導體量子比特研究中取得新進展,實現兩個半導體量子比特與微波諧振腔強耦合,並初步探索了利用片上微波光子耦合多量子比特的半導體量子晶片架構。
  • 如何下好量子計算的先手棋?
    雖然在一些細分領域取得了科研上的突破,但在量子計算整體的工程化實現與製造工藝層面與國際先進水平具有明顯差距。進入21世紀第二個十年,中外量子計算的發展差距有擴大趨勢。一方面,國外科技巨頭紛紛入局量子計算,資本的高強度投入持續推動量子計算實用化與產業化發展。另一方面,國內的量子計算仍是停留在實驗室中的項目,科研成果轉化緩慢。
  • 中國量子晶片突破!為什麼讓全世界為之震撼?
    「置頂公眾號」,便可第一時間收到新內容。這麼說吧,量子比特數和操縱精度,是當前國際量子計算科研的兩大核心難題,而多比特量子糾纏態的實驗製備是衡量量子計算平臺控制能力的關鍵標誌。中國學者研發出的這個量子晶片,它的厲害恰恰也就體現在這兩個地方:一是量子比特數多,達到了20個超導量子比特;二是操縱精度強,已經成功實現了全局糾纏。
  • 新技術有助提升光量子晶片計算性能
    中國證券網訊 新華社3月9日消息,中國學者參與的國際團隊8日發表報告說,他們研發的大規模集成矽基納米光量子晶片技術,實現了對高維度光子量子糾纏體系的高精度和普適化量子調控和量子測量。這有助大幅提升相關晶片的計算性能。  儘管量子計算機理論上有眾多突出優勢,但在實現大規模應用前還需解決不少技術難題。