2006-12-03 07:16:32| 人氣5,329| 回應95 | 上一篇 | 下一篇

《碼書》

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密碼以往只是和情報和保險庫人員較為密切,如今它已成為現代人生活的一部分,使用金融卡提款需要密碼,開保險箱需要密碼,撥接上網需要密碼,收發E-Mail需要密碼,上BBS需要密碼。連小說電影都在炒作「密碼」的體裁,比如近幾年大賣的《達文西密碼》。

別跟我提媚俗的《達文西密碼》,它只不過滿足了一般人「對情節故事發展及謎題推理的好奇、對謀殺事件的驚悚恐懼、及對愛情故事的浪漫想像」,其中夾雜著史實的「客觀」研究、性別正確的母神之「价值」崇拜、和科學的「解碼」過程。

「敢問《達文西密碼》的驚悚、驚得過一流的驚悚作品嗎?推得過一流的推理作品嗎?解得過「質數鎖或量子鎖」嗎?浪得過羅曼史小說嗎?神得過密教的佛母嗎?」

以上你不是已評過了嗎?

沒辦法!一提到它就聯想到一般人的品味怎那麼差?為何不知去欣賞純文學、純宗教、純科學的佳作,而喜歡吃這種大雜燴的垃圾精神食糧。

可惜一般人消化不了你所謂的美食,你比如《碼書》(台灣商務,2000)作者Simon Singh經由超過四百頁的篇幅,生動描繪密碼科學的歷史演進。遠自古埃及、古希臘的文字,伊斯蘭世界及歐洲各國文書密碼的往來,兩次世界大戰的軍事密碼,及至最近的質數密碼、量子密碼。這些都是枯燥艱澀的密碼史和科學。

怎會?書中的以下介紹都很趣,比虛構的諜報小說電影還好看:

十六世紀以前的秘密書寫方法-隱匿法(隱藏訊息本身)與密碼法( 隱藏訊息意義)的發展背景。接著是密碼法發展史上,第一個重要的里程碑──維瓊內爾密碼法(Vigenere cypher),這個密碼法在十六世紀被發展出來,也一舉擊潰當時破解密碼者擅長的頻率分析法。但是,這個當時堪稱無敵的密碼法到了十九世紀,仍舊被破解了,破解之人則是提出現代計算機模型的先驅巴貝奇(Charles Babbage)。
在兩次世界大戰期間,密碼編碼與破解的發展過程,包括了單次鑰匙簿密碼法、「奇謎」機(德國用的一種電機式的密碼機),也包括了破解奇謎的過程。而在破解奇謎的過程中,也讓原本是以語言學家和人文學者為主的破解密碼團隊,加入了數學家和科學家。除了用密碼法對訊息加密之外,作者也介紹另一種加密法-使用少數民族語言,例如美軍在二次大戰中所使用的納瓦荷(Navajo),而這也和另外一種解碼工作有關,也就是解譯古老文字如埃及象形文字。

還有電腦化加密方法不斷精進的同時(RSA和PGP),密碼學所面對的主要難題,並不是破解之道,而是密碼法的使用倫理──如何讓公眾和商業人士透過加密系統享受資訊時代的益處,又不讓歹徒藉以規避法律的制裁。此外,密碼學也牽涉到政府與人民之間的的權力關係,包括隱私權、言論自由、政治結社自由、新聞自由等,特別是加密系統往往必須接受政府管制。

密碼>百度百科
 
密碼由來
密碼的組成
有關密碼的作品
加密方法
加密方法概況
 
密碼由來

  公元前405年,雅典和斯巴達之間的伯羅奔尼撒戰爭已進入尾聲。斯巴達軍隊逐漸占據了優勢地位,准備對雅典發動最後一擊。這時,原來站在斯巴達一邊的波斯帝國突然改變態度,停止了對斯巴達的援助,意圖是使雅典和斯巴達在持續的戰爭中兩敗俱傷,以便從中漁利。在這種情況下,斯巴達急需摸清波斯帝國的具體行動計劃,以便采取新的戰略方針。正在這時,斯巴達軍隊捕獲了一名從波斯帝國回雅典送信的雅典信使。斯巴達士兵仔細搜查這名信使,可搜查了好大一陣,除了從他身上搜出一條布滿雜亂無章的希臘字母的普通腰帶外,別無他獲。情報究竟藏在什麽地方呢?斯巴達軍隊統帥萊桑德把注意力集中到了那條腰帶上,情報一定就在那些雜亂的字母之中。他反複琢磨研究這些天書似的文字,把腰帶上的字母用各種方法重新排列組合,怎麽也解不出來。最後,萊桑德失去了信心,他一邊擺弄著那條腰帶,一邊思考著弄到情報的其他途徑。當他無意中把腰帶呈螺旋形纏繞在手中的劍鞘上時,奇迹出現了。原來腰帶上那些雜亂無章的字母,竟組成了一段文字。這便是雅典間諜送回的一份情報,它告訴雅典,波斯軍隊准備在斯巴達軍隊發起最後攻擊時,突然對斯巴達軍隊進行襲擊。斯巴達軍隊根據這份情報馬上改變了作戰計劃,先以迅雷不及掩耳之勢攻擊毫無防備的波斯軍隊,並一舉將它擊潰,解除了後顧之憂。隨後,斯巴達軍隊回師征伐雅典,終于取得了戰爭的最後勝利。
  雅典間諜送回的腰帶情報,就是世界上最早的密碼情報,具體運用方法是,通信雙方首先約定密碼解讀規則,然後通信—方將腰帶(或羊皮等其他東西)纏繞在約定長度和粗細的木棍上書寫。收信—方接到後,如不把腰帶纏繞在同樣長度和粗細的木棍上,就只能看到一些毫無規則的字母。後來,這種密碼通信方式在希臘廣爲流傳。現代的密碼電報,據說就是受了它的啓發而發明的。
  “密碼”一詞對人們來說並不陌生,人們可以舉出許多有關使用密碼的例子。如保密通信設備中使用“密碼”,個人在銀行取款使用“密碼”,在計算機登錄和屏幕保護中使用“密碼”,開啓保險箱使用“密碼”,兒童玩電子遊戲中使用“密碼”等等。這裏指的是一種特定的暗號或口令字。現代的密碼已經比古代有了長遠的發展,並逐漸形成一門科學,吸引著越來越多的人們爲之奮鬥。
密碼的組成

  密碼是按特定法則編成,用以對通信雙方的信息進行明密變換的符號。換而言之,密碼是隱蔽了真實內容的符號序列。就是把用公開的、標准的信息編碼表示的信息通過一種變換手段,將其變爲除通信雙方以外其他人所不能讀懂的信息編碼,這種獨特的信息編碼就是密碼。
  密碼是一門科學,有著悠久的曆史。密碼在古代就被用于傳遞秘密消息。在近代和現代戰爭中,傳遞情報和指揮戰爭均離不開密碼,外交鬥爭中也離不開密碼。密碼一般用于信息通信傳輸過程中的保密和存儲中的保密。隨著計算機和信息技術的發展,密碼技術的發展也非常迅速,應用領域不斷擴展。密碼除了用于信息加密外,也用于數據信息簽名和安全認證。這樣,密碼的應用也不再只局限于爲軍事、外交鬥爭服務,它也廣泛應用在社會和經濟活動中。當今世界已經出現了密碼應用的社會化和個人化趨勢。例如:可以將密碼技術應用在電子商務中,對網上交易雙方的身份和商業信用進行識別,防止網上電子商務中的“黑客”和欺詐行爲;應用于增值稅發票中,可以防僞、防篡改,杜絕了各種利用增值稅發票偷、漏、逃、騙國家稅收的行爲,並大大方便了稅務稽查;應用于銀行支票鑒別中,可以大大降低利用假支票進行金融詐騙的金融犯罪行爲;應用于個人移動通信中,大大增強了通信信息的保密性等等。
  據路透社4日報道,英國安全局近日解密的一批文件,首次向世人展示了英國情報部門的工作成果。破譯“裙中密碼”就是其中著名的一起。
  黑客密碼密碼的應用裙中藏玄機
  二戰期間,納粹特工在探測盟軍機密軍事情報後,將這些情報傳遞給他們的負責人,從而決定作戰方針。一次,盟軍的檢查員截獲了一張設計圖紙。這張設計草圖上是3位年輕的模特,她們穿著時尚的服裝。
  表面上看起來,設計草圖很尋常,然而這張看似“清白”的圖紙沒能瞞過英國反間諜專家們的眼睛。英國安全局的官員們識破了納粹特工的詭計,命令密碼破譯員和檢查員迅速破譯這些密碼。
  大批敵方援軍隨時可能到來。”最終從這張設計圖紙上密碼破譯員們讀出了這樣的信息。
  原來納粹特工利用莫爾斯電碼的點和長橫等符號作爲密碼,把這些密碼做成裝飾圖案,藏在圖上諸如模特的長裙、外套和帽子等圖案中。
  手段多種多樣
  解密文件還展示了納粹特工其他巧妙的傳遞情報的方法。爲了把情報僞裝得“天衣無縫”從而順利寄出,納粹特工可謂是殫精竭慮。
  隱形的墨水、針刺的小孔以及字母的凹進都是他們的慣用伎倆。納粹特工利用這些暗示告知軍隊活動、轟炸式襲擊和軍艦建造的具體細節。
  他們還會把密碼藏在活頁樂譜、教你下象棋的描述以及速記符號裏面。這些帶密碼的情報被僞裝成普通書信。
  有時他們把明信片加厚一層,在夾層中塞滿極其薄的紙片和文書。種種稀奇古怪的手段讓人防不勝防。
  老馬也失蹄
  納粹特工還利用字母表“作弊”。看起來只是一份普通的信件,但你把每個單詞的第一個字母拼起來,就是一封“機密情報”。
  兩名德國特務1942年被捕,他們向英國情報部門坦白了這種藏匿密碼的方法。然而,英國情報部門兩次都與這樣的機密文件失之交臂,讓情報流傳了出去。原因是,他們認爲不再會有這種藏匿情報的方法,所以並未把那兩封信當成機密文件處理。
  這種密碼藏在一封“休伯特”寫給“珍妮特”姑媽的信中。信中暗藏的情報是“14架波音堡壘式轟炸機昨日抵達倫敦。飛行員將空襲基爾(德國城市)”。
  英國戰時情報偵察負責人大衛?皮特裏曾尷尬地承認這兩次失敗“有點煩人”。
  但隨著戰爭的發展,反間諜官員們也發明了種種探測可疑信件的方法。
  證據確鑿的納粹特工信件通常包括:文字散漫而沒有重點,信寄往中立國而信封上貼著大量的郵票。
  書信中有艱深難懂又少用的短語是暗藏密碼的標志之一。
  而信件中人員的羅列和大段關于橋牌的內容也會引起懷疑。
有關密碼的作品

  1.斯理科幻小說——密碼
  下載http://ishare.iask.sina.com.cn/cgi-bin/fileid.cgi?fileid=53331
  2. 高秀敏、趙世林 小品《密碼》
  3. 方力申《密碼》歌曲
  lrc歌詞下載http://www.itime.cn/Soft/lrc/hk/Alex/17897.shtm
  4.話劇
  上海大劇院小劇場自2005年5月開始上演話劇後,又一部商業話劇《密碼》于10月4日起在此亮相。而這一次,該劇的主創是一群平均年齡在20多歲的在校學生。雖然年輕,但他們卻有很多初生牛犢不怕虎的想法,還在上戲導演系就讀的導演王歡表示,他們要把《密碼》打造成一部原創的“電影話劇”:“我們會動用很多DV和投影,使舞臺影像化,觀衆可以從很多角度看這個故事,有現實層面的,也有畫面的。”
  《密碼》是根據2004年的暢銷小說《克隆天才》改編而成,講述了一個17年來生活在封閉世界中的天才,雖然在學識上成就驚人,思想卻完全被父親控制。踏上社會後,愛上一個女孩,又遭遇了一個性格和自己完全相反的“兄弟”。最後,天才驚訝地發現自己竟是父親安排了17年的“克隆”科學的陰謀。
  在劇中擔任主演的,都是來自上戲和中戲的學生。據介紹,這群年輕人已經前後修改劇本達18次,封閉排練也有兩個月。除了提出“電影話劇”的想法,他們還在舞臺上設計了一個巨大的符號式道具,所有人物都將在其中完成表演。
  5. 《達芬奇密碼》
  《達?芬奇密碼》 是由美國作家丹?布朗寫作並于2003年3月18日由蘭登書屋出版。這本書以七百五十萬本打破美國小說銷售記錄,目前全球累積銷售量已突破4000萬冊成爲有史以來最賣座的小說。集合了偵探,驚悚和陰謀論多種風格,這本書激起了大衆對某些理論的興趣:有關聖杯的傳說、抹大拉的瑪麗亞(Mary Magdalene)在基督教曆史中的角色等通常爲基督徒視爲異端的理論。它是布朗2000年小說《天使與魔鬼》(Angels and Demons)的續篇。
加密方法

  。RSA算法

  RSA算法是第一個能同時用于加密和數字簽名的算法,也易于理解和操作。RSA算法是一種非對稱密碼算法,所謂非對稱,就是指該算法需要一對密鑰,使用其中一個加密,則需要用另一個才能解密。
  RSA的算法涉及三個參數,n、e1、e2。
  其中,n是兩個大質數p、q的積,n的二進制表示時所占用的位數,就是所謂的密鑰長度。
  e1和e2是一對相關的值,e1可以任意取,但要求e1與(p-1)*(q-1)互質(互質:兩個正整數只有公約數1時,他們的關系叫互質);再選擇e2,要求(e2*e1)mod((p-1)*(q-1))=1。
  (n及e1),(n及e2)就是密鑰對。
  RSA加解密的算法完全相同,設A爲明文,B爲密文,則:A=B^e1 mod n;B=A^e2 mod n;
  e1和e2可以互換使用,即:
  A=B^e2 mod n;B=A^e1 mod n;
  1.RSA非對稱加密的一些非常規應用 http://www.icylife.net/yunshu/show.php?id=471
  2.RSA的解釋 http://hi.baidu.com/yhgzi/blog/item/55a6b6641a4a63f5f7365431.html

  。四方密碼

  四方密碼用4個5×5的矩陣來加密。每個矩陣都有25個字母(通常會取消Q或將I,J視作同一樣,或改進爲6×6的矩陣,加入10個數字)。
  首先選擇兩個英文字作密匙,例如example和keyword。對于每一個密匙,將重複出現的字母去除,即example要轉成exampl,然後將每個字母順序放入矩陣,再將余下的字母順序放入矩陣,便得出加密矩陣。
  將這兩個加密矩陣放在右上角和左下角,余下的兩個角放a到z順序的矩陣:
  a b c d e E X A M P
  f g h i j L B C D F
  k l m n o G H I J K
  p r s t u N O R S T
  v w x y z U V W Y Z
  K E Y WO a b c d e
  R D A BC f g h i j
  F G H I J k l m n o
  L M N P S p r s t u
  T U V X Z v w x y z
  加密的步驟:
  兩個字母一組地分開訊息:(例如hello world變成he ll ow or ld)
  找出第一個字母在左上角矩陣的位置
  a b c d e E X A M P
  f g h i j L B C D F
  k l m n o G H I J K
  p r s t u N O R S T
  v w x y z U V W Y Z
  K E Y W O a b c d e
  R D A B C f g h i j
  F G H I J k l m n o
  L M N P S p r s t u
  T U V X Z v w x y z
  同樣道理,找第二個字母在右下角矩陣的位置:
  a b c d e E X A M P
  f g h i j L B C D F
  k l m n o G H I J K
  p r s t u N O R S T
  v w x y z U V W Y Z
  K E Y W O a b c d e
  R D A B C f g h i j
  F G H I J k l m n o
  L M N P S p r s t u
  T U V X Z v w x y z
  找右上角矩陣中,和第一個字母同行,第二個字母同列的字母:
  a b c d e E X A M P
  f g h i j L B C D F
  k l m n o G H I J K
  p r s t u NO R S T
  v w x y z U V W Y Z
  K E Y W O a b c d e
  R D A B C f g h i j
  F G H I J k l m n o
  L M N P S p r s t u
  T U V X Z v w x y z
  找左下角矩陣中,和第一個字母同列,第二個字母同行的字母:
  a b c d e E X A M P
  f g h i j L B C D F
  k l m n o G H I J K
  p r s t u N O R S T
  v w x y z U V W Y Z
  K E Y W O a b c d e
  R D A B C f g h i j
  F G H I J k l m n o
  L M N P S p r s t u
  T U V X Z v w x y z
  這兩個字母就是加密過的訊息。
  hello world的加密結果:
  he lp me ob iw an ke no bi
  FY GM KY HO BX MF KK KI MD
二方密碼

  二方密碼(en:Two-square_cipher)比四方密碼用更少的矩陣。
  得出加密矩陣的方法和四方密碼一樣。
  例如用「example」和「keyword」作密匙,加密lp。首先找出第一個字母(L)在上方矩陣的位置,再找出第二個字母(D)在下方矩陣的位置:
  E X A M P
  L B C D F
  G H I J K
  N O R S T
  U V W Y Z
  K E Y W O
  R D A B C
  F G H I J
  L M N P S
  T U V X Z
  在上方矩陣找第一個字母同行,第二個字母同列的字母;在下方矩陣找第一個字母同列,第二個字母同行的字母,那兩個字母就是加密的結果:
  E X A M P
  L B C D F
  G H I J K
  N O R S T
  U V W Y Z
  K E Y W O
  R D A B C
  F G H I J
  L M N P S
  T U V X Z
  help me的加密結果:
  he lp me
  HE DL XW

  。替換加密法
  用一個字符替換另一個字符的加密方法。
  。換位加密法
  重新排列明文中的字母位置的加密法。
  。回轉輪加密法
  一種多碼加密法,它是用多個回轉輪,每個回轉輪實現單碼加密。這些回轉輪可以組合在一起,在每個字母加密後産生一種新的替換模式。
  。多碼加密法
  一種加密法,其替換形式是:可以用多個字母來替換明文中的一個字母。
  。換位加密法
  重新排列明文中的字母位置的加密法。
  。夾帶法
  通過隱藏消息的存在來隱藏消息的方法。
  。Kasiski法
  于19世紀由波蘭的一個軍官發現的,這種方法通過查看重複密文部分,來發現多碼密鑰的長度。
  。三分密碼
  首先隨意制造一個3個3×3的Polybius方格替代密碼,包括26個英文字母和一個符號。然後寫出要加密的訊息的三維坐標。訊息和坐標四個一列排起,再順序取橫行的數字,三個一組分開,將這三個數字當成坐標,找出對應的字母,便得到密文。
  。仿射密碼
  仿射密碼是一種替換密碼。它是一個字母對一個字母的。
  它的加密函數是e(x)=ax+bpmod,其中
  am互質。
  m是字母的數目。
  譯碼函數是d(x)=a^(x-b)pmod,其中a^amathbb_群的乘法逆元。
  。波雷費密碼
  1選取一個英文字作密匙。除去重複出現的字母。將密匙的字母逐個逐個加入5×5的矩陣內,剩下的空間將未加入的英文字母依a-z的順序加入。(將Q去除,或將I和J視作同一字。)
  2將要加密的訊息分成兩個一組。若組內的字母相同,將X(或Q)加到該組的第一個字母後,重新分組。若剩下一個字,也加入X字。
  3在每組中,找出兩個字母在矩陣中的地方。
  若兩個字母不同行也不同列,在矩陣中找出另外兩個字母,使這四個字母成爲一個長方形的四個角。
  若兩個字母同行,取這兩個字母右方的字母(若字母在最右方則取最左方的字母)。
  若兩個字母同列,取這兩個字母下方的字母(若字母在最下方則取最上方的字母)。
  新找到的兩個字母就是原本的兩個字母加密的結果。

  。RC5

  1、創建密鑰組,RC5算法加密時使用了2r+2個密鑰相關的的32位字: ,這裏r表示加密的輪數。創建這個密鑰組的過程是非常複雜的但也是直接的,首先將密鑰字節拷貝到32位字的數組L中(此時要注意處理器是little-endian順序還是big-endian順序),如果需要,最後一個字可以用零填充。然後利用線性同余發生器模2初始化數組S:
  對于i=1到2(r+1)-1: (本應模 ,本文中令w=32)
  其中對于16位字32位分組的RC5,P=0xb7e1 Q=0x9e37
  對于32位字和64位分組的RC5,P=0xb7e15163 Q=0x9e3779b9
  對于64位字和128位分組,P=0xb7151628aed2a6b Q=0x9e3779b97f4a7c15
  最後將L與S混合,混合過程如下:
  i=j=0
  A=B=0
  處理3n次(這裏n是2(r+1)和c中的最大值,其中c表示輸入的密鑰字的個數)
  2、加密處理,在創建完密鑰組後開始進行對明文的加密,加密時,首先將明文分組劃分爲兩個32位字:A和B(在假設處理器字節順序是little-endian、w=32的情況下,第一個明文字節進入A的最低字節,第四個明文字節進入A的最高字節,第五個明文字節進入B的最低字節,以此類推),其中操作符<<<表示循環左移,加運算是模 (本應模 ,本文中令w=32)的。
  輸出的密文是在寄存器A和B中的內容
  3、解密處理,解密也是很容易的,把密文分組劃分爲兩個字:A和B(存儲方式和加密一樣),這裏符合>>>是循環右移,減運算也是模 (本應模 ,本文中令w=32)的。
  。ADFGVX密碼
  假設我們需要發送明文訊息 "Attack at once", 用一套秘密混雜的字母表填滿 Polybius 方格,像是這樣:
  A D F G X
  A b t a l p
  D d h o z k
  F q f v s n
  G g j c u x
  X m r e w y
  i 和 j 視爲同個字,使字母數量符合 5 × 5 格。之所以選擇這五個字母,是因爲它們譯成摩斯密碼時不容易混淆,可以降低傳輸錯誤的機率。使用這個方格,找出明文字母在這個方格的位置,再以那個字母所在的欄名稱和列名稱代替這個字母。可將該訊息可以轉換成處理過的分解形式。
  A T T A C K A T O N C E
  AF AD AD AF GF DX AF AD DF FX GF XF
  下一步,利用一個移位鑰匙加密。假設鑰匙字是「CARGO」,將之寫在新格子的第一列。再將上一階段的密碼文一列一列寫進新方格裏。
  C A R G O
  _________
  A F A D A
  D A F G F
  D X A F A
  D D F F X
  G F X F X
  最後,按照鑰匙字字母順序「ACGOR」依次抄下該字下整行訊息,形成新密文。如下:
  FAXDF ADDDG DGFFF AFAXX AFAFX
  在實際應用中,移位鑰匙字通常有兩打字符那麽長,且分解鑰匙和移位鑰匙都是每天更換的。
  ADFGVX
  在 1918年 6月,再加入一個字 V 擴充。變成以 6 × 6 格共 36 個字符加密。這使得所有英文字母(不再將 I 和 J 視爲同一個字)以及數字 0 到 9 都可混合使用。這次增改是因爲以原來的加密法發送含有大量數字的簡短信息有問題。
  。希爾密碼
  加密
  例如:密鑰矩陣
  1 3
  0 2
  明文:HI THERE
  去空格,2個字母一組,根據字母表順序換成矩陣數值如下,末尾的E爲填充字元:
  HI TH ER EE
  8 20 5 5
  9 8 18 5
  HI 經過矩陣運算轉換爲 IS,具體算法參考下面的說明:
  |1 3| 8 e1*8+3*9=35 MOD26=9 =I
  |0 2| 9 e0*8+2*9=18 MOD26=18=S
  用同樣的方法把“HI THERE”轉換爲密文“IS RPGJTJ”,注意明文中的兩個E分別變爲密文中的G和T。
  解密
  解密時,必須先算出密鑰的逆矩陣,然後再根據加密的過程做逆運算。
  逆矩陣算法公式:
  |A B| = 1/(AD-BC) * | D -B|
  |C D| |-C A|
  例如密鑰矩陣=
  |1 7|
  |0 3|
  AD-BC=1*3-0*7=3 3*X=1 mod26 所以 X=9
  因此
  |1 7| 的逆矩陣爲: 9 * |3 -7|
  |0 3| |0 1|
  假設密文爲“FOAOESWO”
  FO AO ES WO
  6 1 5 23
  15 15 19 15
  9* |3 -7| | 6| = 9*(3*6-7*15)=-783 mod26 = 23=W
  |0 1| |15| = 9*(0*6+1*15)= 135 mod26 = 5 =E
  所以密文“FOAOESWO”的明文爲“WEREDONE”
  。維熱納爾方陣
  A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
  B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A
  C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B
  D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C
  E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D
  F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E
  G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F
  H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G
  I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H
  J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I
  K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J
  L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K
  M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L
  N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M
  O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N
  P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O
  Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P
  R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q
  S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R
  T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S
  U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T
  V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U
  W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V
  X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W
  Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X
  Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y
  著名的維熱納爾方陣由密碼學家維熱納爾編制,大體與凱撒加密法類似。即二人相約好一個密鑰(單詞
  ),然後把加密後內容給對方,之後對方即可按密碼表譯出明文。
  密鑰一般爲一個單詞,加密時依次按照密鑰的每個字母對照明碼行加密。
  例如:我的密鑰是who,要加密的內容是I love you,則加密後就是E SCRL MKB.即加密I,就從密鑰第一個字母打頭的w那行找明碼行的I對應的字母,即E。加密l,就從密鑰第2個字母打頭的h那行找明碼l對應的字母,S。加密o,從密鑰第三個字母O打頭的那行找到明碼行中o對應的字母,C。加密v,就又從密鑰第一個字母w打頭的那行找到明碼行中v對應的字母,R。 依此類推。
  所以由維熱納爾方陣加密的密碼,在沒有密鑰的情況下給破譯帶來了不小的困難。
  維熱納爾方陣很完美的避開了概率算法(按每個語種中每個字母出現的概率推算。例如英語中最多的是e),使當時的密碼破譯師必須重新找到新方法破譯。
  。柵欄加密法
  柵欄加密法是一種比較簡單快捷的加密方法。柵欄加密法就是把要被加密的文件按照一上一下的寫法寫出來,再把第二行的文字排列到第一行的後面。
  相應的,破譯方法就是把文字從中間分開,分成2行,然後插入。
  柵欄加密法一般配合其他方法進行加密。
  例:
  加密information
  分行
  i f r a i n
  n o m t o
  合並
  ifrainnomto
  完成~
  。埃特巴什碼
  埃特巴什碼是一個系統:最後一個字母代表第一個字母,倒數第二個字母代表第二個字母。
  在羅馬字母表中,它是這樣出現的:
  常文:a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
  密文:Z Y X W V U T S R Q P O N M L K J I H G F E D C B A
  這種密碼是由熊斐特博士發現的。熊斐特博士爲庫姆蘭《死海古卷》的最初研究者之一,他在《聖經》曆史研究方面最有名氣的著作是《逾越節的陰謀》。他運用這種密碼來研究別人利用其他方法不能破解的那些經文。這種密碼被運用在公元1世紀的艾賽尼/薩多吉/拿撒勒教派的經文中,用以隱藏姓名。其實早在公元前500年,它就被抄經人用來寫作《耶利米書》〔1〕耶利米是活動在公元前627-前586年間的猶太先知,聖經舊約書中有許多關于他的記載。在他離世前,猶太領土已被巴比倫人占領。〔1〕。它也是希伯來文所用的數種密碼系統之一。
  白金特、雷伊和林肯在《彌賽亞的遺産》中寫道,熊斐特博士于《艾賽尼派的奧德賽》一書中描述他如何對聖殿騎士們崇拜的鮑芙默神癡迷,又如何用埃特巴什碼分析這個詞。令他驚奇的是,破譯出的詞“Sophia”爲希臘語中的“智慧”。
  在希伯來語中,“Baphomet”一詞拼寫如下——要記住,希伯來語句必須從右向左讀:
  〔 taf 〕 〔 mem 〕 〔 vav 〕 〔 pe 〕 〔 bet 〕
  將埃特巴什碼用于上述字母,熊斐特博士得到如下結果:
  〔 alef 〕 〔 yud 〕 〔 pe 〕 〔 vav 〕 〔 shin 〕
  即爲用希伯來語從右向左書寫的希臘詞“Sophia”。
  Sophia的詞義不僅限于“智慧”。它還是一位女神的名字——這位女神照說應該是上帝的新娘。許多人相信,聖殿騎士們崇拜這位女神。〔1〕作者引用的是諾斯替學派的神話:“不可知解”的至尊上帝,“源化”出最早的幾位亞神,最後一位就是索菲亞——“智慧”。她極求得到對上帝“神質”的“真知”——她名字第二意義的來源,而這種不合神性的欲望“孕生”了邪神,即創造宇宙的另一位“上帝”。諾斯替派將他等同于舊約中的上帝,來解釋亞當夏娃墮降塵間和大洪水的事件。〔1〕
  聖殿騎士們通曉埃特巴什碼的事實,強烈表明有些來自一個拿撒勒教派的人置身于聖殿騎士中間。
  丹?布朗關于英語是“最純潔的”語言的觀念可能是空想的,但並不是什麽新理論。萊納堡附近有個叫做萊納浴泉的村莊,那裏的神父亨利?布德寫過一本名爲《真實的凱爾特語》的書,也聲稱英語是一種神聖的語言,或許在“巴比倫塔”〔2〕用方舟拯救人類的諾亞,有一支後代在巴比魯尼亞定居。他們在史納爾平原建造高塔,試圖攀登天界。惱怒的上帝分化了在此之前統一使用的語言,而交流不通引發的混亂和爭執使人前功盡棄。〔2〕墮毀前就已得到使用。據說,這本書從字面上是不能理解的,它是用密碼寫成的,傳達一個不同的信息。我們還應該記住,與其他的一些歐洲語言一樣,英語的許多詞彙源于拉丁。正如翠茜?特威曼在《達戈貝特複仇記》雜志中指出的那樣,英語因爲有26個字母,可以完美地用于埃特巴什碼。其他歐洲語言所用的字母則不成偶數。此外,她始終認爲郇山隱修會偏愛英語
  。針孔加密法
  這種加密法誕生于近代。由于當時郵費很貴,但是寄送報紙則花費很少。于是人們便在報紙上用針在需要的字下面刺一個孔,等到寄到收信人手裏,收信人再把刺有孔的文字依次排列,連成文章。
  現在已經很少使用這種加密了(我同學曾經用這種方法傳情書....囧)。
加密方法概況

  DES(Data Encryption Standard):數據加密標准,速度較快,適用于加密大量數據的場合; 3DES(Triple DES):是基于DES,對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密,強度更高;
  RC2和 RC4:用變長密鑰對大量數據進行加密,比 DES 快;
  IDEA(International Data Encryption Algorithm)國際數據加密算法,使用 128 位密鑰提供非常強的安全性;
  RSA:由 RSA 公司發明,是一個支持變長密鑰的公共密鑰算法,需要加密的文件快的長度也是可變的;
  DSA(Digital Signature Algorithm):數字簽名算法,是一種標准的 DSS(數字簽名標准);
  AES(Advanced Encryption Standard):高級加密標准,是下一代的加密算法標准,速度快,安全級別高,目前 AES 標准的一個實現是 Rijndael 算法;
  BLOWFISH,它使用變長的密鑰,長度可達448位,運行速度很快;
  其它算法,如XOR 、MD5、SHA1、C#、ElGamal、Deffie-Hellman、新型橢圓曲線算法ECC等。
  密碼現在運用于電腦裏的文件保護,防止外人偷看你的東西。
http://baike.baidu.com/view/7411.html?tp=0_11
 
密碼技術>百度百科
 
簡介
術語
現代密碼學
有關的法律禁令
密碼技術在中國的發展狀況
 
簡介

  密碼學(在西歐語文中之源于希臘語kryptós,“隱藏的”,和gráphein,“書寫”)是研究如何隱密地傳遞信息的學科。在現代特別指對信息以及其傳輸的數學性研究,常被認爲是數學和計算機科學的分支,和信息論也密切相關。著名的密碼學者Ron Rivest解釋道:“密碼學是關于如何在敵人存在的環境中通訊”,自工程學的角度,這相當于密碼學與純數學的異同。密碼學是 信息安全等相關議題,如認證、訪問控制的核心。密碼學的首要目是隱藏信息的涵義,並不是將隱藏信息的存在。密碼學也促進了計算機科學,特別是在于電腦與網絡安全所使用的技術,如訪問控制與信息的機密性。密碼學已被應用在日常生活:包括自動櫃員機的芯片卡、電腦使用者存取密碼、電子商務等等。
術語

  直到現代以前,密碼學幾乎專指加密算法:將普通信息(明文)轉換成難以理解的資料(密文)的過程;解密算法則是其相反的過程:由密文轉換回明文;密碼機(cipher或cypher)包含了這兩種算法,一般加密即同時指稱加密與解密的技術。 密碼機的具體運作由兩部分決定:一個是算法,另一個是鑰匙。鑰匙是一個用于密碼機算法的秘密參數,通常只有通訊者擁有。曆史上,鑰匙通常未經認證或完整性測試而被直接使用在密碼機上。
  密碼協議(cryptographic protocol)是使用密碼技術的通信協議(communication protocol)。近代密碼學者多認爲除了傳統上的加解密算法,密碼協議也一樣重要,兩者爲密碼學研究的兩大課題。在英文中,cryptography和cryptology都可代表密碼學,前者又稱密碼術。但更嚴謹地說,前者(cryptography)指密碼技術的使用,而後者(cryptology)指研究密碼的學科,包含密碼術與密碼分析。密碼分析 (cryptanalysis)是研究如何破解密碼學的學科。但在實際使用中,通常都稱密碼學(英文通常稱cryptography),而不具體區分其含義。
  口語上,編碼(code)常意指加密或隱藏信息的各種方法。然而,在密碼學中,編碼有更特定的意義:它意指以碼字(code word)取代特定的明文。例如,以‘蘋果派’(apple pie)替換‘拂曉攻擊’(attack at dawn)。編碼已經不再被使用在嚴謹的密碼學,它在信息論或通訊原理上有更明確的意義。
  在漢語口語中,電腦系統或網絡使用的個人帳戶口令 (password)也常被以密碼代稱,雖然口令亦屬密碼學研究的範圍,但學術上口令與密碼學中所稱的鑰匙(key)並不相同,即使兩者間常有密切的關連。

現代密碼學
  
  現代密碼學大致可被區分爲數個領域。 對稱鑰匙密碼學指的是傳送方與接收方都擁有相同的鑰匙。直到1976年這都還是唯一的公開加密法。
  現代的研究主要在分組密碼(Block Cipher)與流密碼(Stream Cipher)及其應用。分組密碼在某種意義上是阿伯提的多字符加密法的現代化。分組密碼取用明文的一個區塊和鑰匙,輸出相同大小的密文區塊。由于信息通常比單一區塊還長,因此有了各種方式將連續的區塊編織在一起。 DES和AES是美國聯邦政府核定的分組密碼標准(AES將取代DES)。盡管將從標准上廢除,DES依然很流行(triple-DES變形仍然相當安全),被使用在非常多的應用上,從自動交易機、電子郵件到遠端存取。也有許多其他的區塊加密被發明、釋出,品質與應用上各有不同,其中不乏被破解者。
  流密碼,相對于區塊加密,制造一段任意長的鑰匙原料,與明文依位元或字符結合,有點類似一次墊(one-time pad)。輸出的串流根據加密時的內部狀態而定。在一些流密碼上由鑰匙控制狀態的變化。RC4是相當有名的流密碼。
  密碼雜湊函數(有時稱作消息摘要函數,雜湊函數又稱散列函數或哈希函數)不一定使用到鑰匙,但和許多重要的密碼算法相關。它將輸入資料(通常是一整份文件)輸出成較短的固定長度雜湊值,這個過程是單向的,逆向操作難以完成,而且碰撞(兩個不同的輸入産生相同的雜湊值)發生的機率非常小。
  信息認證碼或押碼(Message authentication codes, MACs)很類似密碼雜湊函數,除了接收方額外使用秘密鑰匙來認證雜湊值。
  公開密鑰密碼體系(Public Key Infranstructures, PKI)
  公開密鑰密碼體系,簡稱公鑰密碼體系,又稱非對稱密鑰密碼體系,相對于對稱密鑰密碼體系,最大的特點在于加密和解密使用不同的密鑰。
  在對稱密鑰密碼體系中,加密和解密使用相同的密鑰,也許對不同的信息使用不同的密鑰,但都面臨密鑰管理的難題。由于每對通訊方都必須使用異于他組的密鑰,當網絡成員的數量增加時,密鑰數量成二次方增加。更尷尬的難題是:當安全的通道不存在于雙方時,如何建立一個共有的密鑰以利安全的通訊?如果有通道可以安全地建立密鑰,何不使用現有的通道。這個‘雞生蛋、蛋生雞’的矛盾是長年以來密碼學無法在真實世界應用的阻礙。
  1976年, 美國學者Whitfield Diffie與Martin Hellman發表開創性的論文,提出公開密鑰密碼體系的概念:一對不同值但數學相關的密鑰,公開鑰匙(或公鑰, public key)與私密鑰匙(私鑰,private key or secret key)。在公鑰系統中,由公開密鑰推算出配對的私密密鑰于計算上是不可行的。曆史學者David Kahn這樣描述公開密鑰密碼學;“從文藝複興的多字符取代法後最革命性的概念。”在公鑰系統中,公鑰可以隨意流傳,但私鑰只有該人擁有。典型的用法是,其他人用公鑰來加密給該接受者,接受者使用自己的私鑰解密。Diffie與Hellman也展示了如何利用公開鑰匙密碼學來達成Diffie-Hellman鑰匙交換協定。
  1978年,MIT的Ron Rivest、Adi Shamir和Len Adleman發明另一個公開密鑰系統,RSA。
  直到1997年的公開文件中大衆才知道,早在1970年代早期,英國情報機構GCHQ的數學家James H. Ellis便已發明非對稱密鑰密碼學,而且Diffie-Hellman與RSA都曾被Malcolm J. Williamson與Clifford Cocks分別發明于前。 這兩個最早的公鑰系統提供優良的加密法基礎,因而被大量使用。其他公鑰系統還有Cramer-Shoup、Elgamal、以及橢圓曲線密碼學等等。
  除了加密外,公開密鑰密碼學最顯著的成就是實現了數字簽名。數字簽名名符其實是普通簽章的數位化,他們的特性都是某人可以輕易制造簽章,但他人卻難以仿冒。數字簽名可以永久地與被簽署信息結合,無法自信息上移除。數字簽名大致包含兩個算法:一個是簽署,使用私密密鑰處理信息或信息的雜湊值而産生簽章;另一個是驗證,使用公開鑰匙驗證簽章的真實性。RSA和DSA是兩種最流行的數字簽名機制。數字簽名是公開密鑰
  基礎建設(public key infranstructures, PKI)以及許多網絡安全機制(SSL/TLS, VPNs等)的基礎。
  公開密鑰的算法大多基于計算複雜度上的難題,通常來自于數論。例如,RSA源于整數因子分解問題;DSA源于離散對數問題。近年發展快速的橢圓曲線密碼學則基于和橢圓曲線相關的數學難題,與離散對數相當。由于這些底層的問題多涉及模數乘法或指數運算,相對于分組密碼需要更多計算資源。因此,公開密鑰系統通常是複合式的,內含一個高效率的對稱密鑰算法,用以加密信息,再以公開密鑰加密對稱鑰匙系統所使用的鑰匙,以增進效率。
  基于身份認證密碼體系( Identity-Based Cryptograph, IBC)
  在1984年以色列科學家Shamir提出了基于標識的密碼系統的概念(IBC)。在基于標識的系統中,每個實體具有一個標識。該標識可以是任何有意義的字符串。但和傳統公鑰系統最大的不同是,在基于標識的系統中,實體的標識本身就是實體的公開密鑰。由于標識本身就是實體的公鑰,這類系統就不再依賴證書和證書管理系統如PKI,從而極大地簡化了管理密碼系統的複雜性。在提出IBC概念的同時,Shamir提出了一個采用RSA算法的基于標識的簽名算法(IBS)。但是基于標識的加密算法(IBC)長時期未能找到有效解決方法。
  在2000年,三位日本密碼學家R. Sakai, K. Ohgishi 和 M. Kasahara提出了使用橢圓曲線上的pairing設計基于標識的密碼系統的思路。在該論文中他們提出了一種無交互的基于標識的密鑰生成協議. 在該系統中,他們設計了一種可用于基于標識的密碼系統中的系統初始化方法和密碼生成算法。
  在2001年,D. Boneh和M. Franklin , R. Sakai, K. Ohgishi 和 M. Kasahara 以及C. Cocks 分別提出了三個基于標識的加密算法。前兩個都是采用橢圓曲線上pairing的算法。第三種算法利用平方剩余難問題。前兩種算法都采用了與中相同的思路初試化系統並生成用戶的私鑰。由于D. Boneh和M. Franklin提出的IBC (BF-IBC)的安全性可以證明並且有較好的效率,所以引起了極大的反響。
  基于標識的密碼技術在過去幾年中得到快速發展。研究人員設計了大量的新密碼系統。隨著應用的逐漸廣泛,相應算法的標准化工作也在逐步展開。IEEE P1363.3的基于標識的密碼技術工作組正在進行相關算法的標准化工作 。ISO/IEC已經標准化了兩個基于標識的簽名算法。
  2007年,中國國家密碼局組織了國家標識密碼體系IBC標准規範( Identity-Based Cryptograph, IBC)的編寫和評審工作。由五位院士和來自黨政軍、科研院所的密碼專家組成了評審組,對該標准規範在安全性、可靠性、實用性和創新性等方面進行了多次嚴格審查, 2007年12月16日國家IBC標准正式通過了評審。專家們一致認定,該標准擁有獨立知識産權,屬于國內首創,達到了國際領先水平,並已逐步開始應用在智能密鑰、加密郵件、網絡安全設備等産品中中。
有關的法律禁令

  密碼技術長期以來都是情報或司法機構的興趣。由于這些單位的隱密性以及禁令後個人隱私的減少,密碼技術也是人權支持者關心的焦點。環繞密碼技術的法律議題已有很長的曆史,特別是在可以執行高品質密碼的廉價計算機問世後。
  在某些國家甚至本國的密碼技術應用也受到了限制:
  直到1999年,法國仍然限制國內密碼技術的使用。
  在中國,使用密碼技術需要申請執照。
  許多國家有更嚴格的限制,例如白俄羅斯、哈薩克、蒙古、巴基斯坦、俄羅斯、新加坡、突尼斯、委內瑞拉和越南。
  在美國,國內密碼技術的使用是合法的,但仍然有許多法律沖突。
  一個特別重要的議題是密碼軟件與硬件的出口管制。由于密碼分析在二戰時期扮演的重要腳色,也期待密碼學可以持續在國家安全上效力,許多西方國家政府嚴格規範密碼學的出口。二戰之後,在美國散布加密科技到國外曾是違法的。事實上,加密技術曾被視爲軍需品,就像坦克與核武。直到個人電腦和因特網問世後情況才改變。好的密碼學與壞的密碼學對絕大部分使用者來說是沒有差別的,其實多數情況下,大部分現行密碼技術普遍緩慢而且易出錯。然而當因特網與個人電腦日益成長,優良的加密技術逐漸廣爲人知。可見出口管制將成爲商務與研究上的阻礙。
密碼技術在中國的發展狀況

  我國信息網絡安全研究曆經了通信保密、數據保護兩個階段,正在進入網絡信息安全研究階段,現已開發研制出防火牆、安全路由器、安全網關、黑客入侵檢測、系統脆弱性掃描軟件等。但因信息網絡安全領域是一個綜合、交叉的學科領域它綜合了利用數學、物理、生化信息技術和計算機技術的諸多學科的長期積累和最新發展成果,提出系統的、完整的和協同的解決信息網絡安全的方案,目前應從安全體系結構、安全協議、現代密碼理論、信息分析和監控以及信息安全系統五個方面開展研究,各部分相互協同形成有機整體。
http://baike.baidu.com/view/391036.html?tp=3_11
 
 
 
 
 

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量子比特分為物理比特和邏輯比特。由於噪聲的客觀存在,以及物理比特的穩定性存在一定瑕疵,因而只能通過對數個物理比特做冗餘處理,最後生成了一個邏輯比特。一般來說,噪聲越小的系統就可以使用越少的物理比特編碼一個邏輯比特。相對於物理比特,邏輯比特有較好的容錯特性。
  那麼,到底要多少個物理比特才能通過編碼形成一個邏輯比特呢?
  來自哈佛大學的量子物理學家阿蘭·阿斯普魯古茲克預計在現在的技術水平下大約需要上萬個實際量子比特才能做出一個邏輯比特。隨著技術進步,這一數字可能會降低到只需要幾千個甚至數百個。
  德國柏林自由大學的學者埃斯特認為現在大約800個物理比特就能夠構建一個邏輯比特。
  因此,雖然IBM、谷歌、英特爾做出了49、50、72個物理比特的原型機,但如果想要做出邏輯比特,目前物理比特的數量還是不太夠用的。
  編碼形成邏輯比特的意義就在於能夠形成類似經典計算機0和1的概念,這是物理比特做不到的。現在的量子計算機的量子比特都是物理比特,而非邏輯比特。
  這裡要強調的是,想建成具備通用性的標準量子計算機,就必須能夠做出邏輯比特。然而現實卻是,全球沒有任何一家機構能夠實現一位邏輯比特的編碼。這也是為什麼筆者在文章開頭處說,谷歌所謂的“通用量子計算機”名不副實。
  另外,消相干也是也是一個棘手的問題。在進行量子計算的時候,必須確保所有的量子比特處於相干態中。這是一個十分困難的要求,因為量子相干系統會與它們周圍的環境相互影響,使得相干性迅速衰減,而且隨著量子比特數量的增加,保持相干態將變得越來越難。
  因此,要製造處量子計算機,就必須具備延緩消相干的能力,而目前相干性最多只能保持不到一秒。要在這麼短的時間內能完成一定邏輯操作的次數,又對量子邏輯門切換的速度提出了非常高的要求。
  事實上,這些量子計算機還處於非常原始的階段,只能用於特定應用。我們在看到量子計算機取得喜人進展,恭喜國外谷歌、IBM、Intel等公司取得階段性成果的同時,也不宜過分對這些成績拔高。
2018-03-10 09:29:15
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結語
目前來看,無論是國外谷歌、IBM、英特爾公司研發的量子計算機,還是國內潘建偉院士團隊與合作夥伴共同研發量子計算原型機,都不是標準計算機。
  研發標準量子計算機究竟難在哪裡呢?總結一下,主要是實現不了編碼邏輯比特,其次還有系統擴展、邏輯門精度、相干消等幾個方面。正是因為存在這些技術瓶頸,現在大家研發出來的量子計算機,都只稱為原型機,都只能做單一特定功能,無法實現通用量子計算。
  正是因為研發標準量子計算機的難度非常非常大,有業內人士認為:所謂標準的量子計算機,也是一批人的定義,不見得一定是最後的實現方式,我們要以比較開放的態度來看這個系統是不是能夠實現超越非量子的計算能力。
  無獨有偶,IBM的工程師也提出了“近似量子計算”的概念,也就是在無法解決編碼問題的情況下,開發出能夠適應、容忍噪音的算法,並得到正確的答案。這就像是在大選中,統計人員無視一些出錯的電子選票後,仍然得到正確的選舉結果。
  總而言之,量子計算機必然會先以量子模擬機的形式出現,並在特定領域取得自己的立足之地。若要製造出具有通用性,且性能超越經典計算機的標準量子計算機,則是一項非常艱鉅的任務!
  瑞士蘇黎世皇家理工學院的物理化學家馬科斯.雷勒表示:“如果我們擁有超過200個邏輯比特位,我們就能在量子化學上做到傳統計算機無法做到的事情,如果擁有5000個邏輯比特位,量子計算機將為這一領域帶來顛覆性的改變。”
  誠然,這只是科學家的憧憬,不過,我們期待這一天的到來。
  回應
谷歌宣傳量子計算機是為了在宣傳上捷足先登啊,以後歷史書上講到改變世界的量子技術的時候就可以說是米國始創的,中國就算到時候技術比米國更先進也要被當作模仿者。就如同提到微積分人們更多的想起牛頓,而布萊尼茨往往被人忽視。

美研發下代超級計算機抗衡中國但仍落後中國一年2018.3.6新浪軍事

  中國超級計算機“神威·太湖之光”和“天河二號”在超算領域異軍突起,其綜合能力已超越美國能源部全部21台超級計算機的能力總和。在主宰世界超級計算排行榜數十年後,美國如今處於落後地位,現正加緊佈局推進下一代超級計算機的研發工作。
2018-03-10 09:30:21
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美國在研的主要超級計算機項目
  ①“頂峰”超級計算機。該項目由美國橡樹嶺國家實驗室負責推進,“頂峰”超級計算機的運算能力將是中國“神威·太湖之光”的2倍;在2018年夏投入運行時,“頂峰”將能進行每秒20億億次浮點運算。
  ②美國首台百億億次級超算機A21。該計算機由阿貢國家實驗室負責研製,將成為美國首台運行速度達到每秒百億億次浮點運算的超級計算機,計劃於2021年研製完成。A21預計可以對從星系形成到燃燒氣體湍流的一切事物進行模擬,新澤西州普林斯頓等離子體物理實驗室的物理學家計劃使用A21來模擬聚變反應堆內部的等離子體物理過程。
  轉變計劃加快研發速度
  自2013年以來,中國一直是全世界最強超級計算機的擁有者,並有望在2020年推出首台百億億次級超級計算機。為應對這一挑戰,美國能源部最初採用了“雙路並進”的策略,資助研發2台超級計算機,作為通往百億億次級超級計算機的“踏腳石”。“頂峰”就是其中之一,其製造商IBM和英偉達公司致力於將CPU與圖形處理單元結合起來,這對於復雜視覺模擬計算來說可以加快速度並提高效率。與此同時,英特爾公司和克雷公司也在建造“頂峰”計算機的姊妹版——運行速度可達每秒18億億次的“極光”(Aurora)超級計算機。
  但是,為加快研發速度,美國能源部在2017年秋調整髮展策略,即放棄“極光”計劃,替換為發展A21超級計算機。A21具有獨特的體系結構,其設計重點在於減少在處理器之間進行遠距離數據傳輸的需求,因為這種過程極其耗能;A21需要25~30兆瓦功率,僅是“頂峰”的2倍左右。A21將是美國首台百億億次級超算機,可能使美國下一代超算能力提前2年實現。如果A21計劃按期完成,可使美國不至於落後中國太遠。
  全球超級計算機競賽
  2018年夏,在橡樹嶺國家實驗室組裝的“頂峰”超級計算機投入運行後,有望成為全世界最強計算機;根據中國2015年發布的“十三五規劃”,中國將在2020年年底前推出首台百億億次級超級計算機,比A21提前整整一年時間。中國建成首台百億億次級計算機後,可能會再次從美國手中奪回榜首位置;日本也計劃在位於神戶的RIKEN計算科學高級研究所組裝百億億次級機器,作為“京”超級計算機的繼任者,其交付可能會推遲到2021年或2022年;歐盟可能將在2021年跨過百億億次級超算門檻。
2018-03-10 09:32:08
jsoujsou
美大學校長:這場最重要的技術競賽 中國已領先

  美國《華盛頓郵報》網站2018-5-11刊登南加州大學校長馬克斯•尼基亞斯的文章,題為《這是自太空競賽以來最重要的技術競賽,但美國正落敗》。
  文章稱,量子技術的發展讓美國面臨新的“衛星時刻”。量子系統有望顛覆以前的一切。但又一次,美國需要奮起直追。文章摘編如下:
  眾所周知,量子科學很難掌握,但其重要性在於,利用量子物理學,它能夠以可能十分有力的新方式操控原子和亞原子粒子。例如,當今電腦的速度和能力受限於執行其功能的電晶體。這是因為,簡單來說,電晶體就是通斷開關,控制著電子在電腦中的流動(通常以0和1或“比特”來表示)。
  但量子計算有望依靠量子物理的特點提供一種克服這種局限的辦法。具體地說,量子電腦中的比特可以同時處在多個狀態,能夠在遙遠距離外瞬間相互影響,並且能同時充當粒子和波。這些新的比特被稱作量子比特,它們帶來了以比傳統電腦快得多的速度處理資料的潛力。

資料圖:墨子號量子通信衛星的有效載荷部分
  這種技術帶來了巨大的希望。它可以讓我們之間的溝通變得比以往任何時候都更快、更準確並且更安全,這不僅將應對未來的安全挑戰,而且將為包括密碼破譯、網路安全和氣候模型構建在內的一切帶來徹底變革,並開闢醫學和材料科學的新領域。
  不管誰先獲得這項技術,都將有能力令傳統防禦系統和電網陷於癱瘓,並操控全球經濟。阻止這種行為的最可靠辦法就是贏得這場競賽。
  然而,很多人懷疑中國已經取得領先。儘管中國的投資總額不明,但中國政府正斥資100億美元建設一個400萬平方英尺(約合37萬平方米——本網注)的量子資訊科學國家實驗室,該實驗室將在兩年後啟用。
  中國已經將“墨子號”衛星送入軌道。利用量子通信技術,這顆衛星去年成功從太空發送了“不可破譯”的密碼。

資料圖:西藏阿裡的地面站正在與墨子號進行遠距離量子傳輸實驗。
2018-05-15 10:01:19
jsoujsou
相較於中國的投資,截至2016年,美國的量子技術研究每年受到的政府資助僅有3億美元。
  1958年,也就是蘇聯人造衛星的發射令美國震驚並促使其採取行動的第二年,以今天的美元計算,美國國家航空航天局獲得的最初年度預算不到8億美元。到1962年,在美國再次居於第二(這一次是在載人航太競賽中)之後,該局的預算增加至逾100億美元。美國從此一往無前。
  如果在量子技術競賽中出現類似的失敗,這將難以克服。要想居於領先地位,美國需要立即投入資金,支援量子加密、量子計算和量子通信等領域的進展。
  一些領域的研究已在進行,但還不深入。美國國家科學基金會將量子技術列為十大想法之一,並在安全通信研究方面投入了數百萬美元。國家情報總監辦公室下屬的美國情報高級研究計畫署前不久選中了我所在的加利福尼亞南部大學,讓它來領導一個由多家機構組成的聯合團隊,負責建造和測試100量子比特的量子機器。目前正在使用的最大量子電腦是由穀歌公司建造的。
  其他機構也正在這一領域取得重要突破,包括哈佛大學和馬里蘭大學。但如果我們的國家像20世紀中葉對待航太和防務那樣重視量子研究,這些努力將只是一個分水嶺。
  像那時一樣,學術界、政府和私營部門之間的重要夥伴關係可以打造我們在量子時代取得領導地位所需的人力資本。
  但如果不採取適當的行動,那麼在一個由技術驅動的世界中,美國的優勢地位將無法持久。

資料圖:在河北興隆觀測站,墨子號量子科學實驗衛星過境,科研人員在做實驗。
  回應
 厲害了!趕英超美,三年稱霸太陽系!
 這是美國佬寫的報導,不知你冷嘲熱諷點什麼,自卑鬼。對你來說,科學家辛辛苦苦也就稱霸太陽系而已,和你比起來差遠了,拿起你的鍵盤,宇宙都是你的了。
 那新浪放在頭條几個意思,這種東西只會助長國人的膨脹心理和無知程度
 你這種沒有自信的懦弱狗,永遠都要彎著腰跪在地上接受別人的嘲笑!
2018-05-15 10:02:07
jsoujsou
美國超算奪回世界第一 後面馬上看中國的2018-06-09環球時報

  6月8日,位於美國田納西州東部的美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室(ORNL)發佈了新一代超級電腦Summit,宣佈其成為世界上最強大、最智慧的科學超級電腦,超越了目前的記錄保持者:中國的“神威•太湖之光”。自2013年以來,中國超算一直在全球超級電腦排名中位居第一。
  據瞭解,這台讓美國重奪世界第一的Summit超算系統由4608台計算伺服器組成,每個伺服器包含兩個22核Power9處理器(IBM生產)和6個Tesla V100圖形處理單元加速器(NVIDIA生產)。Summit還擁有超過10PB的記憶體,配以快速、高頻寬的路徑以實現有效的資料傳輸,比之前位於榜首的中國超級電腦“神威•太湖之光”峰值性能(每秒12.5億億次)快約60%。
  ORNL稱,對於某些特定的科學應用,Summit還能夠進行每秒超30億億次(3.3 exaops)的混合精密計算。Summit前所未有的計算能力將幫助能源、高級材料和人工智慧(AI)等研究領域實現新的科學突破,之前不切實際或不可能實現的一系列科學發現將會成為可能。
  文章舉例稱,除了科學建模和模擬外,Summit還為人工智慧(AI)和科學發現的整合提供了前所未有的機會,使研究人員能夠將機器學習和深度學習等技術應用到人類健康、高能物理、材料探索等領域的問題研究上。
  美國能源部長裡克•佩里(Rick Perry)表示,超級電腦Summit的發佈讓美國向“2021年交付E級超算”的目標又邁進了一步。
  “E級超算賽跑”中國暫時領先
  不過,美國Summit即將引領的是十億億次級別的爭奪,而速度達到百億億次級別的E級超算才被公認是“超算界的下一頂皇冠”。目前,中、美、歐、日都在向這個目標全力衝刺,中國在進度上暫時處於領先位置。
  新華社5月17日報導,國家超算天津中心當日對外展示了我國新一代百億億次超級電腦“天河三號”原型機,這也是該原型機首次正式對外亮相。據介紹,“天河三號”原型機將於今年6月部署,年底正式投入使用。
  “‘天河三號’原型機採用全自主創新,自主飛騰CPU,自主天河高速互聯通信,自主麒麟作業系統,其綜合運算能力與‘天河一號’相當。”天津超算中心應用研發部副部長夏梓峻介紹說。
2018-06-10 08:54:36
jsoujsou
“‘天河一號’的運算能力已經飽和,而‘天河三號’的運算能力是‘天河一號’的200倍,存儲規模是‘天河一號’的100倍(使用全新的國產Matrix 2000加速器)。計算密度、單塊計算晶片計算能力、內部資料通信速率等方面也將得到極大提升。
  國內現在同時啟動了三大百億億次超算研發,分別是國防科大/天津超算中心的天河三號、中科曙光的E級超算以及江南所/濟南超算中心的神威E級。以上三套百億億次超算中,有一條要求是共同的,那就是核心處理器必須是國產的,神威•太湖之光上已經用了國產申威SW26010處理器。
  全球競相研發E級超算
  目前,全球有多個國家正競相研發E級超算。中國計畫於2020年推出首台E級超算;美國能源部啟動了“百億億次計算項目”,希望於2021年至少交付一台E級超算,其中一台的名字為“極光(Aurora)”,初步規劃峰值運算能力超過每秒130億億次,記憶體超過8PB,系統功耗約為40MW。
  美國在下一代超算技術方面的研發總投入將達到4.3億多美元,用美國能源部部長裡克•佩里的話說,這些資金就是劍指“下階段研發百億億次系統的全球競賽”。
  此外,歐盟預計於2022年—2023年交付首台E級超算,使用的是美國、歐盟處理器,架構有可能類似ARM;日本發展E級超算的“旗艦2020計畫”由日本理化所主導,完成時間也設定在2020年。
  回應
那美國的晶片也是用的荷蘭光刻機,你怎麼不去噴一噴?
美國的電子產品用了中國的稀土,不是純美國產
超算應用才是關鍵
去年國際超算軟體的最高獎被中科院拿去了。
晶片沒發噴了又開始噴應用了是不?
超級電腦的業務現在是忙不過來,企業或研究單位在等幾個月,因為要做超級計算的企業或研究單位太多了。我國超級電腦在世界上是最多的,還是忙不過來。打工的,也肯定不瞭解這些事了。
2018-06-10 08:57:26
jsoujsou
中國量子反隱身雷達公開亮相 美曾認為中方無法製造2018-06-17新浪軍事

  隱身戰鬥機原理將照射本機電磁波大部分散射出去,只有少部分返回到雷達接收機,這些有用信號強度較弱,容易淹沒在背景雜訊之中,這樣對方雷達就無法形成有效識別和跟蹤,傳統雷達多採用降低工作頻率、增加天線、提高發射功率等辦法來對抗隱身技術,這些技術都存在較大局限性,例如雷達天線尺寸太大,工程製造比較困難,無法安裝在飛機和艦艇上面,探測精度也比較有限等等。
  量子雷達則解決了這個問題,所謂量子雷達是量子資訊技術與傳統雷達相結合的產物,它將雷達接收目標信息量子化,這樣就會有效降低系統雜訊,提高接收機靈敏度,另外目標信息量子化也有助於獲取更多資訊,從而把隱身戰鬥機微弱的信號從背景雜訊之中分辨出來,由於量子狀態不確定性,也讓對方難以對我方雷達信號進行接收、分析和複製,從而提高了雷達抗電子偵察和電子干擾能力,量子雷達雖然有這麼多優點,但是距離實用還有一道路要走,由於機理不同,目標量子RCS與電磁RCS還存在許多區別,因此還需要對此進行深入研究,另外量子產生、發射、量子與目標作用等也在探索之中,只有解決這些問題,才能更好開展量子雷達的研製。
  中國相關單位在量子雷達領域也取得了突破性進展,在完成量子探測機理、目標量子RCS特性研究之後,轉入實際工程發展,在2016年研製成功中國第一套量子雷達原理樣機,它採用了單光子量子探測原理,這種雷達發射是非糾纏狀態的光子,光子由發射機射向目標,然後由接收機探測,通過對目標信息量子化,提高對隱身目標的探測能力,這個技術體制技術難度相對較小,實現起來也比較容易,當然與採用糾纏量子探測理的量子雷達相比,它的探測效果可能要遜色一些,但是比傳統雷達要優越的多。從相關報導來看,國產量子雷達在雷達試驗場真實大氣環境之下完成了對空中目標探測試驗,探測距離達到上百公里,標誌著國產量子雷達研製取得了階段性進展,為進一步實用化積累了經驗,打下了堅實的基礎。
  國產量子雷達外場測試,成功探測到百公里外的目標
  未來國產量子雷達研究成功之後,可以在更遠距離探測到隱身飛機,將會有效增強中國防空體系對抗隱身目標的能力,有希望打破現在隱身飛機在戰場橫行無阻的局面。(作者署名:小飛豬觀察)
http://mil.news.sina.com.cn/jssd/2018-06-17/doc-ihcyszsa8168509.shtml
2018-06-18 09:38:23
jsoujsou
中國軍用量子手機將投入試用 沒有網路照樣能發資訊 2018-06-29 新浪軍事

  在朱日和合同戰術訓練基地舉行的跨越系列對抗演習中,“藍軍”通信分隊曾偵破“紅軍”通信頻率,侵入指揮網路,插播“世上只有媽媽好”歌曲,造成“紅軍”部分指揮鏈路癱瘓。這樣的狀況可能將一去不復返。“中國陸軍”微信公號近日透露,一款手機大小的量子通信移動終端已於去年開始進入我軍試用!這套“Q-NET BOX量子安全移動專網應用設備”由一個與電腦主機一般大小的基站,和手機模樣的終端組成,具有一體化集成、模組化設計、雙重認證保密機制的特徵。
  這款國產軍用量子通訊設備在近日舉辦的第九屆中國國際軍民兩用技術博覽會上展出。展方介紹,整個設備主要依託2016年發送升空的墨子號量子科學實驗衛星。在應急指揮、邊防海島、部隊野外駐訓等場所,由於沒有移動通信網路覆蓋,人員間通信、視頻監控佈防等均無法完成。在試用量子通訊設備後,只需在任務區域啟動一個可擕式基站,就能進行區域的移動網路覆蓋及應用覆蓋,可實現人員間基於量子金鑰的音視頻通信、檔案傳輸等業務,而且能確保通信安全。
  量子通信的最大特點是可以使傳送中的金鑰無法被人拷貝,也無法被偷走和破解,讓駭客無計可施、無法侵入局域網。這就形成了第二層更強大的“防火牆”。
  在軍用量子通信設備出現之前,我軍已經裝備了至少兩代基於北斗衛星導航系統的單兵指揮資訊終端。北斗手持終端可以精准定位敵我雙方,也能進行短報文通訊(就像通過衛星發短信)。但是顯示,這還不是專用的軍用移動通信系統,它無法上傳或下載包含視頻、音訊等內容的容量更大的資料資訊。簡單來說,這一單兵指揮資訊終端主要通過對照當地地形,標記目標座標等單一表現方式來進行有限戰場通信。
  那麼在軍用“量子手機”出現後,就可以在對目標進行雷達、紅外、光電等手段偵察後,還能將對應的視頻、音訊等情報資料即時回傳。後方聯合作戰指揮中心有任何指令或資訊,也能通過多種檔形式在局域網上下發。而且這些通信的保密性和安全性相比以前有了更可靠的保障。
  目前國產軍用量子通信設備還處於試用階段,雖然參加展會的廠商表示“量子通信具有傳統通信方式所不具備的絕對安全特性。”但具體使用效果如何,還有待於軍方做出全面評估。(作者署名:百戰刀)
  回應
不就是衛星電話麼,有必要說得這麼神乎奇神?
儂腦筋瓦忑了!
2018-06-30 07:42:14
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中國的這招“絕殺” 將深刻影響十三億人的未來

  2018年3月3日,北京人民大會堂北大廳,全國政協十三屆一次會議首次開啟“委員通道”。當天下午中外記者雲集,在通道前,面對記者的“長槍短炮”,有“量子之父”之稱的全國政協委員、中科院院士潘建偉的話擲地有聲:“在量子保密通信方面,我國處於全面領先地位。”
  時間回到兩年前,2016年8月16日淩晨,中國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功發射世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”。
  量子通信原理上可以提供一種不能破解、不能竊聽的安全資訊傳輸方式,量子資訊技術甚至被比作和平年代的“核武器”。未來以量子資訊技術為代表的量子革命將對人類社會產生巨大影響。
  潘建偉院士與他的“天地一體化廣域量子通信技術研究團隊”經過長達10餘年的協同攻關,在國際上率先實現千公里級的星地量子通信,圓滿實現全部既定科學目標;取得了天地一體化廣域量子通信技術的重大突破。
  量子通信技術被比作和平年代的“核武器”,原理上可以提供一種不能破解、不能竊聽的安全資訊傳輸方式,可以從根本上解決國防、金融、政務、商業等領域的資訊安全傳輸問題。
  遭遇前所未有的技術難題
  潘建偉曾介紹,在量子通信技術的研發過程中,首先要面對的是製備單個光量子的技術難題。他舉了一個非常形象的例子來解釋這一關鍵技術的難度:一個普通的15瓦左右的燈泡每秒鐘輻射出的光量子個數可達百億億個,想要實現單個光量子的製備就如同在這百億億個光量子發射出來的瞬間捕捉到其中的某一個,技術難度可想而知。
  另一個難題是單光子的探測。單個光子已經是光能量的最小單元,能量是非常微弱的,需要發展出非常精密和高效的單光子探測技術。具備了單個光量子的製備和探測能力後,才能夠實現安全的量子通信。這僅僅指的是地面上的量子通信,而要實現量子衛星與地面的星地通信難度更可想而知。
  研究團隊成員王建宇教授細數了“墨子號”衛星的種種難關:“舉個例子,要從1000公里的高度把一個個光子發射到地面站,這就好比在萬米高空高速飛行的飛機上,同時向地面兩個旋轉的投幣口細長的儲蓄罐扔進一個個硬幣。儲蓄罐的投幣口是細長的,相當於光的偏振,它是有方向的,硬幣要把方向對好才能扔進去,而且不是扔一個,要兩邊同時都扔准才行。”
2018-12-18 10:53:27
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“此外,還要在每秒一億個光子裡面,搞明白我們探測到的是第幾個光子,這些光子都是排好隊的,抓一個就要知道它是第幾個,這樣才能用來做金鑰。而這對於量子通信的諸多難題而言,只是非常簡單的一個小細節。”王建宇說。
  搶佔量子科技創新制高點
  “量子通信”是利用量子比特作為資訊載體來傳輸資訊的通信技術,可在確保資訊安全、增大資訊傳輸容量等方面突破經典資訊技術的極限。量子通信有兩種最典型的應用,一種是量子金鑰分發,另一種是量子隱形傳態。量子金鑰分發克服了經典加密技術內在的安全隱患,是迄今為止唯一被嚴格證明原理上無條件安全的通信方式,可以從根本上解決國防、金融、政務、商業等領域的資訊安全傳輸問題。
  這聽上去“玄而又玄”的“黑科技”正影響改變著我們的現在和未來——我國科學家自主研製的量子通信裝備,已經為60周年國慶閱兵、黨的“十八大”“十九大”、紀念抗戰勝利70周年閱兵等國家重要政治活動提供了資訊安全保障。中國銀監會銀行業監管資訊報送、中國人民銀行人民幣跨境收付資訊管理系統、中國工商銀行網上銀行資料異地災備系統、阿裡巴巴商業資料加密傳輸等等,用的都是量子保密通信技術。
  經過長達10餘年的協同攻關,該研究團隊取得了天地一體化廣域量子通信技術的重大突破。他們自主研製了世界上首顆量子科學實驗衛星“墨子號”,在國際上率先實現千公里級的星地量子通信,圓滿實現全部既定科學目標;國家量子保密通信“京滬幹線”通過總技術驗收,使得我國的量子通信研究水準全面處於國際領先地位。結合“京滬幹線”與“墨子號”的天地鏈路,中國和奧地利之間在國際上首次成功實現了距離達7600公里的洲際量子金鑰分發,標誌著天地一體化廣域量子通信網路雛形已經形成。
  未來已來,重任在肩
  面對這一深刻影響未來的科技競爭,傳統科技強國都在積極整合各方面的研究力量和資源,力爭在量子資訊技術大規模應用方面佔據先機。
  歐盟委員會發佈《量子宣言(草案)》,呼籲歐盟成員國和歐盟委員會發起資助達10億歐元的量子技術旗艦計畫,確保歐洲的量子產業在全球產業藍圖中的領導地位。美國國家科學技術委員會發佈《先進量子資訊科學:國家挑戰及機遇》報告。美國政府每年斥資2億美元資助量子資訊科學領域的基礎和應用研究。
2018-12-18 10:55:12
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為此,我國也進一步發力,“十三五”規劃中也將量子通信作為重大科技項目進行重點支持。國家發改委正式啟動國家廣域量子保密通信骨幹網路建設專案,計畫通過10年左右的努力,建成面向“一帶一路”、服務國家戰略需求、規模最大、技術最先進的總里程約3.5萬公里的量子保密通信互聯網。
  同時,面向構建覆蓋全球的量子通信網路遠期目標,我國正計畫建設業務化運行的量子密碼衛星網路,將發射多顆低軌量子通信衛星組成量子星座,提供覆蓋全球的量子密碼分發服務,量子保密通信服務將從二維平面擴展到三維空間,星地量子金鑰分發的實用化和規模化應用正加速到來。
  “在量子保密通信方面,我國處於全面領先地位。”今年兩會首次開啟“委員通道”,全國政協委員潘建偉在“委員通道”接受中外媒體採訪時表示:“通過未來五到十年的努力,我們希望能夠構建一個天地一體化的量子保密通信網路,來保護千家萬戶的資訊安全。”
  回應
先不吹牛逼行嗎?你影響我什麼了?說給我聽聽?
量子通信像華為5G移動通訊那樣,誰搶佔先機,未來誰將佔有天下。
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美率「五眼情報聯盟」(成員包括澳洲、加拿大、紐西蘭、英美)追殺華為
環時社評:讓仗勢侵害中國利益的國家付出代價
反擊圍剿 華為力保5G龍頭:華為已在歐亞中東等地贏得23家電信商的合約,在全世界176個國家和地區進行過網路建設,華為佔全球網路系統設備28%世界第一。
https://news.sina.com.cn/c/2018-12-16/doc-ihqhqcir7398295.shtml

中國首款國產量子電腦控制系統誕生

  合肥本源量子計算科技公司2018-12-06宣佈,中國首款完全自主智慧財產權的量子電腦控制系統在合肥誕生。據中國科學院量子資訊重點實驗室主任郭光燦院士介紹,量子電腦是一個複雜系統,除了核心晶片外,操作控制系統是重要的核心器件之一。
2018-12-18 10:55:48
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目前,絕大多數量子電腦研發團隊仍在使用商用儀器設備自行搭建量子電腦控制系統,由於傳統的科學儀器僅負責單一的信號輸出或者採集任務,產生成本昂貴、相容性差、功能冗余、難以集成等系列問題。
  針對此項技術難題,本源量子對半導及超導量子比特進行創新利用與研發,研製了一套精簡、高效的量子電腦控制系統——本源量子測控一體機OriginQ Quantum AIO,可將所有量子計算控制系統的功能,集成在一台能夠完整實現對量子晶片控制的機器內。根據介紹,本源量子將基於這一控制系統,在未來三年左右推出具有30位量子比特數的量子電腦原型機。
  郭光燦認為,除了晶片、控制系統外,真正有用的量子電腦需要的量子元素還很多,此次的量子電腦控制系統的研製,是邁向量子電腦重要的一小步。

中國超算促創新:“天河一號”支持重大專案1600余項

2018-12-15,致敬銀河天河40年超級計算發展論壇在國家超級計算天津中心舉辦,據專家在會上透露,安置在天津的我國首台千萬億次超級電腦“天河一號”累計支持國家重大專案超過1600項,成為支撐我國科技創新的利器。
  回應
記得當年邪者磚家叫獸/公知大V噴子質疑中國超算的使用效率,時間證明一切.
2018-12-18 10:57:05
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中國科大在量子金鑰分發實際安全性研究中取得突破

韓正甫研究組發現了門控模式單光子探測器的一種潛在漏洞,提出並實現了雪崩過渡區攻擊方法。
據中科院網站2019-01-04消息,中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦團隊在量子密碼安全領域取得新進展,該團隊的王雙、銀振強、陳巍、韓正甫等人針對量子金鑰分發系統中單光子探測器實際特性展開研究,提出了包含後脈衝效應的系統優化模型,並利用雪崩過渡區非線性特性實現量子駭客攻擊,為量子金鑰分發系統的實際安全性分析和測評提供了新思路和技術手段。這兩項成果同期發表在2018年12月的Physical Review Applied上。
隨著量子金鑰分發系統速率不斷提高,單光子探測器的後脈衝效應將顯著增強。後脈衝是指探測器中的雪崩光電二極體在發生雪崩之後,一段時間內隨機產生二次雪崩的現象。過去忽略後脈衝效應的模型需要修正:一方面後脈衝會在系統中引入更多的錯誤回應,另一方面系統參數的優化可有效提高安全金鑰生成率。因此,韓正甫研究組基於自身多年來對探測器的深入研究[J. Lightwave. Technol. 34, 3610 (2016); J. Lightwave. Technol. 35, 4996 (2017)],利用後脈衝過程的非瑪律科夫特性,提出了新的模型。該模型將高階後脈衝考慮在內,給出了新的計數率和誤碼率的計算方法,顯著提升了高速實用化系統的核心性能指標。
雪崩光電二極體探測器的非完美性會帶來安全性漏洞,是實際系統安全性測評的重要內容。韓正甫研究組發現了門控模式單光子探測器的一種潛在漏洞,提出並實現了雪崩過渡區攻擊方法。在門控信號從開啟到關閉的過渡階段,探測輸出具有很強的非線性特性。通過控制攻擊信號的光強和在過渡區的位置,量子駭客可以有效控制該探測器的回應,獲取全部金鑰資訊而不被感知。該攻擊方法為實際系統的安全性測評和標準化提供了技術儲備。
這兩篇論文的第一作者分別是博士生范元冠傑、錢泳君和實驗師何德勇(共同第一作者),中國科大教授王雙和銀振強為文章的通訊作者。這項工作得到科技部、國家自然科學基金委、中科院和安徽省引導專案的資助。
2019-01-06 08:08:41
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天河一號連續5年滿負荷運行:日線上任務1400余項

  國家超級計算天津中心應用研發部部長孟祥飛2019-01-16說,在天津超算中心服役後,天河一號就一直為國家大科學、大工程科研創新專案提供全面支持,已累計支持國家重大專案超過1600項;支援完成國家級、省部級獎勵成果和包括國際權威學術期刊Nature、Science在內的學術成果2000余項。
  天河一號已經成為能夠“算天”“算地”“算人”的國之利器,不但廣泛應用於氣象、氣候和霧霾研究,大飛機、航天器研究,還應用於石油地震勘探資料處理、抗震類比、水文地質、地震預測、生命科學研究等領域。
  為緩解天河一號的運行壓力,2016年國家超級計算天津中心同國防科技大學合作開展了我國新一代百億億次超級電腦天河三號的研製,原型機已於2018年7月研製成功並在天津超算中心開放應用,其組成系統的6個機櫃達到了與天河一號120個機櫃相當的計算能力。
2019-01-20 08:58:28
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俄羅斯搞“斷網工程” 應對西方網路戰 2019-02-14 環球時報

  美國“商業內幕”網站2019-02-13稱,在防禦外國網路威脅的鬥爭中,俄羅斯計畫採取一項特殊措施。“斷網”測試是“俄羅斯主權互聯網”法案的一部分。該法案考慮創建一個國家網路系統,在遭到外部斷網時,保證俄國內網路穩定運行。法案同時建議儘量不向外國轉移俄互聯網使用者交換的資料,並創建國家網域名稱系統(DNS)。俄國家杜馬以334票支持對47票反對,一讀通過這項法案。“斷網”測試有望於今年4月1日前進行,俄計畫為實施該法案撥款200億盧布(約合21億元人民幣)。,“斷網”測試有望於今年4月1日前進行,俄計畫為實施該法案撥款200億盧布(約合21億元人民幣)。
  在該法案中,所謂的“斷網”測試被單獨列出:給予俄政府和互聯網運營商進行定期網路演習,以應對外部互聯網威脅的權力。英國廣播公司(BBC)報導說,目前有十幾家機構監管互聯網功能變數名稱根伺服器,都位於俄境外。不過,俄境內已有根鏡像伺服器。這意味著即便西方採取懲罰性措施切斷網路,俄網路系統也能繼續運作。測試將要求俄互聯網服務提供者將資料流程引向國內路由節點,而不經過境外伺服器。
  俄這一計畫被認為是對美國2018年《國家安全戰略報告》的直接回應。英國《一周》雜誌網站稱,這份報告將美國近期遭受的網路攻擊歸罪於俄等國。報告出爐後不久,就有俄高級官員“加大警告”稱,某種形式的斷網可能“被強加於我們”。俄總統網路發展問題助理戈爾曼•裡梅科去年曾說,西方國家只要簡單地“按下按鈕”,就能將俄羅斯擋在全球互聯網之外。俄總統普京更是批評互聯網就是“美國中情局項目”。
  美國“連線”網站評論說,互聯網是在美國發明的,現在美國公司控制著為其提供支持的大部分基礎設施。俄可能希望獲得更多“互聯網自治權”。
  俄國家杜馬主席沃洛金12日在議會強調,“俄羅斯主權互聯網”法案的任務“不是關閉,也不是切斷互聯網,而是要確保互聯網安全”。俄羅斯《商業諮詢日報》報導稱,俄通信和大眾傳媒部等政府部門均支持這一法案,但提出了各自的意見。沃洛金要求在二讀通過前,對法案進行詳細討論和修改。
  回應
中國也要有確保萬無一失的備份方案!
2019-02-14 09:32:25
阿楨
量子通信到底是不是偽科學?潘建偉剛剛回應了!

“墨子號”發射快三年了,到底有什麼新發現?量子通信和公眾有什麼關聯,到底是不是偽科學?2019-03-10,在全國政協十三屆二次會議舉行的記者會上,全國政協委員、中國科學技術大學常務副校長、中科院院士潘建偉有很多話要說。
  潘說,“墨子號”作為一顆科學實驗衛星,主要兩個目的,一個是實用型的,為了實現超遠距離星地之間的量子保密通信,同時也有個基礎科學的研究目標,要對愛因斯坦所提出的“量子力學非定域性”開展嚴格意義下的驗證。
  “墨子號”發出以後,性能指標遠超預期,原本計畫兩年內完成的科學試驗任務,在兩三個月之內就完成了,所以有很多的時間對性能做一些改進,目前有比較大的進展。同時,“墨子號”已經把星地之間金鑰的成碼量提高了40倍,現在滴答一秒鐘,大概能夠傳送40萬個金鑰,已經能夠滿足一些初步的安全通信需求。
  潘說,希望能夠儘早把量子通信推向實用化,未來能夠研製一顆中高軌的衛星,讓它能夠24小時全天候工作,以彌補“墨子號”只能在晚上工作的遺憾,確保在更長時間裡產生金鑰。
  對量子通信有疑慮是因為不瞭解
公眾對量子通信技術有疑問,主要是因為量子力學與他們的生活經驗有很大不同,哪怕是受過高等教育的人,對於量子通信的先進理論都未必能很好地理解。
  潘說,創新成果從產生到廣泛應用,通常會經過三個階段。在第一階段,公眾接觸到一個全新領域的東西,最開始的反應通常是:不靠譜。比如最早的照相機,大家覺得魂魄被吸到相機裡面去了,都不太敢用。所以早期的量子通信,有人認為是偽科學,當它發展比較成熟之後,又覺得這個技術還沒有廣泛應用,有疑慮。
  潘表示,目前,量子通信正處於第二階段到第三階段轉換的過程當中,需要做大量的科普工作。“當量子通信被廣泛應用後,大家覺得沒什麼稀奇了,創新過程也就完成了。”
  至於量子通信的作用,潘說,資訊安全對國家、對個人都非常重要,小到銀行帳戶的密碼保護,大到無人駕駛的遠端控制,量子通信在原理上可以提供一種無條件安全的通信手段,在未來將大幅度提升資訊安全水準。
2019-03-11 08:39:22
阿楨
前沿科技需要國家頂層設計
潘建偉表示,我國目前在量子資訊領域有一定的國際競爭力,甚至在部分方向上還處於國際領先地位,但也不能太樂觀,有些優勢受到歐美發達國家的強烈衝擊。跟傳統的國際科技強國相比,我國以往的科研組織模式以短期的科研專案為主,所以在滿足國家戰略緊迫需求,以及在科技資源的整合力度和支援強度上還是有所不足,企業對於前沿科技的投入熱情,與發達國家相比有一定的差距。“中國要做好科技創新,需要黨和國家高瞻遠矚,進行整體性佈局。特別需要多學科的交叉融合和各項關鍵技術的攻關,希望國家在這一領域部署重大科技專案,構建國家實驗室。

“悟空”號效率是“同行”至少10倍 將延期服役2年 2019-03-11 科技日報

截至2018年底,中國科學院紫金山天文臺研製的我國第一顆暗物質粒子探測衛星“悟空”號已繞地球飛行了16597圈,探測宇宙射線粒子55億個。
在相同時間內,它積累的TeV(1TeV=1萬億電子伏特)以上的觀測資料相當於國際空間站上的日本量能器電子望遠鏡和阿爾法磁譜儀實驗的5倍以上,意味著完成了其他“同行”至少10年的工作量。基於這些資料,科研人員成功獲取了目前國際上精度最高的電子宇宙射線探測結果。“悟空”在觀測能段範圍、能量解析度、粒子鑒別本領等方面優於別的探測器,其觀測能段是阿爾法磁譜儀的10倍,能量解析度比國際同類探測器高3倍以上。而費用只有1億美元,分別是美國費米、AMS-02的1/7和1/20。
  看不見摸不著卻與我們息息相關
20世紀30年代,科學家發現,宇宙中可見物質遠遠不足以把星系連成一片,構成星系團,如果不是存在一種神秘而不可見的物質,星系團早就分崩離析。科學家把這種看不見的神秘物質稱為“暗物質”。
到了20世紀70年代,多種天文觀測結果都暗示著暗物質的存在。但直到現在還沒有確切的暗物質信號被探測到。
2019-03-11 08:42:09
阿楨
宇宙中95%以上是暗物質和暗能量,其中暗物質占26.8%。暗物質不發光、不發出電磁波、不參與電磁相互作用,它無法用任何光學或電磁波觀測設備直接“看”到。
科學家推測暗物質產生於宇宙大爆炸。假如沒有暗物質的引力作用,我們所在的銀河系將很可能無法在宇宙大爆炸後的膨脹過程中形成。
  “年富力強”並將繼續在太空服役
每天清晨和傍晚,“悟空”都會路過中國上空。位於密雲、喀什、三亞的三個資料接收站,每天接收它回傳的約16G資料。而常進帶領的團隊就是要從日積月累的海量資料中分析出有價值的科學成果。
而在一年多前,常進團隊就已向世界展示出首批成果:精確測量太空中的電子宇宙射線能譜。該成果於2017年12月7日在國際權威學術期刊《自然》發表。
電子宇宙射線的正常能譜變化應是一條平滑曲線。根據“悟空”積累的觀測資料,科學家們發現在0.9萬億電子伏特處電子能譜呈現出明顯的拐折,並且有初步跡象表明在1.4萬億電子伏特的超高能段呈現出異常波動,反映在圖上是一個“尖峰”。這些結構只有在觀測精度達到最好的情況下才能被看到,幸運的是,“悟空”做到了!
探測暗物質的方式主要分為三類:一是對撞機探測,主要有歐洲核子中心的大型強子對撞機;二是在地下進行的直接探測,我國在四川錦屏山地下實驗室中正在開展相關實驗;三是間接探測,主要在空間進行。
“悟空”衛星就是採用第三種方式。物理學家們認為,暗物質粒子碰撞後會產生高能粒子,如伽馬射線、正負電子、正反質子、中微子等。暗物質衛星就是精確探測這些粒子,通過其能譜、空間分佈來尋找暗物質粒子存在的證據。
“悟空”設計壽命為3年,目前已經到期,但它看起來依舊“年富力強”。“經過評估,我們認為‘悟空’還可以繼續在太空服役,現在已經被批准延長2年工作時間。”
2019-03-11 08:45:27
阿楨
美麻省理工期刊:量子加密技術被上海交大破解 2019-03-12

  號稱無法破解的高科技「量子加密技術」近幾年來快速發展,許多企業已經將它商業化服務,部份政府機構也以之做為保護機密的關鍵技術。根據《麻省理工科技評論》報導,上海交通大學研究團隊發現目前被廣泛應用在量子通信中的QKD(量子金鑰分發)方法存在缺點,外來攔截訊息者可以用不同頻率光子注入鐳射腔( lasing cavity)改變鐳射頻率,再透過觀察光子動態,可以獲得高達60%的資訊盜取成功率。要設想出不同的防制方式並不難,然而與這個入侵手法被發現並被驗證的同時,他們也同時揭露與設備無關的量子密碼學的其他物理缺陷確實存在。
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這種需要物理上控制鐳射發射器的方法也叫破解?都進入資料中心內部了,還需要破解嗎?

中國科大首次實驗演示量子糾纏交換過程的自檢驗

2019-03-13,中國科學技術大學教授郭光燦團隊,首次實現了糾纏交換過程中Bell基測量的自檢驗。該研究成果3月8日發表在國際期刊《物理評論快報》上。這是國際上首個具有“高可靠、抗干擾”特性的糾纏態自檢驗實驗,為把自檢驗推廣應用於各種量子資訊過程,推進量子通信和量子計算研究打下重要基礎。

中國科大在量子金鑰分發實際安全性研究中取得突破

據中科院網站2019-01-04消息,中國科學技術大學教授郭光燦團隊,並利用雪崩過渡區非線性特性實現量子駭客攻擊,為量子金鑰分發系統的實際安全性分析和測評提供了新思路和技術手段。這兩項成果同期發表在2018年12月的Physical Review Applied上。雪崩光電二極體探測器的非完美性會帶來安全性漏洞,在門控信號從開啟到關閉的過渡階段,探測輸出具有很強的非線性特性。通過控制攻擊信號的光強和在過渡區的位置,量子駭客可以有效控制該探測器的回應,獲取全部金鑰資訊而不被感知。該攻擊方法為實際系統的安全性測評和標準化提供了技術儲備。
2019-03-13 10:34:59
阿楨
量子密碼的絕對安全只存在於理論 2017-11-03 中科大量子信息實驗室博士趙義傅

  如果以下假設能滿足,量子密鑰可以做到絕對安全。1.量子力學是成立的;2.協議執行時間足夠長,碼長趨於無窮;3.設備和儀器是可信的;但具體實現中會有很多問題導致上述第2、3條假設無法滿足。例如,實現量子密碼的設備無法做到可信、協議執行時無法做到碼長無窮,這些因素都會影響量子密鑰的安全性。……
  回應
本文作者所表達意思其實和量子加密的絕對安全性並不矛盾。因為說的不是一個東西。量子的一個重要特性是不可複制。利用這個性質設計的量子密鑰分發協議可以保證如果有竊聽者試圖截獲密鑰,一定會導致合法接收者那裡密鑰的概率發生變化從而被發現。理論的絕對安全不意味著無法被其他方式破解,不代表實際實現能達到體制設計時的假設條件。

超光速1萬倍起的量子糾纏可傳遞資訊?超光速是真,傳遞信息是假 2018-11-30

量子糾纏的確超光速了,潘建偉教授曾經在青海做過量子糾纏的下限速度實驗,結果表明量子糾纏速度底線是光速的1萬倍,大部分科學認為量子糾纏上限是無窮大的,但並沒推翻相對論,量子糾纏不可以傳遞資訊和能量(楨:?),故不違背相對論。現代物理學告訴我們:物質可以傳遞資訊,但速度不可以超光速。反之,自然現象可以超光速,但不能傳遞資訊。比如某些頻率段的電磁波的相速度和早期宇宙膨脹速度都超光速,但都不可以傳遞資訊。傳遞資訊和超光速不可兼得。

量子糾纏真的超越光速嗎?或許事實並非如此 2018-10-10 新浪科技

雖然量子糾纏的過程是瞬間發生的,但並沒有相關的任何跡象。我們必須使用傳統、不超過光速的通信方法,拼湊出量子糾纏所需的相關性。因此,愛因斯坦的宇宙速度極限被保留下來。
2019-03-13 10:38:32
阿楨
量子加密技術存在缺陷?專家:客觀看待新技術 2019-03-18 科技日報

  近日,一篇來源美國《麻省理工科技評論》的“量子加密驚現破綻:上海交大團隊擊穿‘最增強式加密之盾’”的文章在網上流傳開來。
  “讀完這篇自媒體報導,感覺就是為吸引讀者眼球的”。中科院量子資訊重點實驗室韓正甫教授告訴科技日報記者,文章是作者自己貼上去的,並沒有經過同行審核,也是不負責任的做法。
  文章在網上流傳的第二天,上海交大金賢敏教授團隊便表示:“我們的工作並不否認量子金鑰分發理論上的絕對安全性,而我們不斷的針對實際系統的物理安全性漏洞問題的研究,正是為了這個絕對安全性變得更加可靠。”
  中國科學技術大學潘建偉團隊回應:量子金鑰分發逐步走向實用化研究,出現了一些威脅安全的攻擊,這並不表示安全性證明有問題,而是因為實際量子金鑰分發系統中的器件並不完全符合理想的BB84協定的數學模型。
  歸納起來,針對器件不完美的攻擊一共有兩大類,即針對發射端——光源的攻擊,和針對接收端——探測器的攻擊。
  文中所說的就屬於對光源的木馬攻擊,它只對偏振編碼相關等少數系統的攻擊有些效果,並非一個普適性的攻擊。這類攻擊早在二十年前就已經被提出,而且其解決方案正如文章作者宣稱的那樣,加入光隔離器這一標準的光通信器件就可以了。
  雖然現實中量子通信器件並不嚴格滿足理想條件的要求,但是在理論和實驗科學家的共同努力之下,量子保密通信的現實安全性正在逼近理想系統。
  攻擊,是為了讓量子密碼更加無懈可擊
  “量子駭客攻擊在不斷發展,越來越多的實際安全性漏洞被發現”。韓告訴記者,十多年前發表的關於安全性漏洞的論文每年多達十幾篇,現在每年只有兩三篇,現實系統的漏洞將越來越少。
  “這次事件也提醒公眾,不能一說量子就認為高深、絕對安全,一說有漏洞,就什麼都不行了,說量子是騙局、垃圾”,“要客觀看待新技術,專業的事情應該由專家來討論,不能人云亦云。”韓強調說。
2019-03-19 08:48:04
阿楨
美造最大網路武器庫 全球駭料料 2019/06/14 旺報

美國軍隊和情報機構,正通過打造堪比核武的全球最大網路武器庫,在全球引發網路軍備競賽。包括挖掘軟體和系統漏洞、開發木馬病毒,用於網路攻擊甚至網路戰。
冷戰期間的美、蘇陷入瘋狂的軍備競賽,兩強相對發展出足夠把地球毀滅幾十次的核武器,令全世界籠罩在核戰的陰影下。而在網路時代,美國利用其所擁有的技術優勢,以及美企在網路基礎設施方面的壟斷地位,大量開發網路武器,引發新型態的軍備競賽,給全球網安帶來嚴重的威脅和風險。
2017年5月12日,名為「WannaCry」勒索病毒在全球爆發,波及150多個國家地區、10多萬個組織和機構及30多萬台電腦,損失總計達100多億美元。眾多醫院、教育機構及政府部門也被攻擊。
勒索病毒造成嚴重損失的重要原因是,美國國家安全局開發的「永恆之藍」網路武器流入民間,被駭客利用使勒索病毒可以「蠕蟲式」傳播。 微軟總裁兼首席法務官史密斯,公開指責美國國家安全局在勒索病毒事件,有不可推卸的責任,甚至將此次「網路武器庫被盜事件」與戰斧巡弋飛彈遭竊相提並論。
「永恆之藍」只是美國國家安全局「方程式」組織所使用的眾多網路武器之一。2017年4月14日,駭客組織「影子經紀人」(Shadow Brokers)公開了包括「永恆之藍」在內的大批「方程式組織」使用極具破壞力的網路攻擊工具,利用這些工具只要聯網就可入侵電腦,就像「WannaCry」一樣,一夜之間就可以造成嚴重損失。
「影子經紀人」曝光的美國國家安全局網路攻擊資料,還包括針對瀏覽器、路由器、手機的網路攻擊工具等。 美連3年入侵全世界 就在同年,「維基解密」(WiKiLeaks)公開代號「穹頂7」(Vault 7)的8761份祕密檔案,揭露美國中央情報局2013年至2016年間,實施的一系列高度機密的全球性網路入侵活動,內容涉及攻擊手法、攻擊目標、會議記錄、海外行動記錄,以及使用的攻擊工具和7億行源代碼。
2019-06-15 07:12:57
阿楨
專家估計,這還只是中央情報局「網戰」黑幕的冰山一角。截至2016年底,中央情報局直屬的網路情報中心擁有超過5000名員工,共設計超過1000個木馬、病毒和其他「武器化惡意代碼」。除了美國國家安全局、中央情報局,美軍網軍也在開發自己的網路武器。 2015年「維基解密」創始人阿桑奇說,美國開發的網路武器多達2000種,是世上頭號網路武器大國。網路武器堪比核武器、生化武器,對全球基礎設施和各國正常生產、生活可能造成嚴重的破壞。美國大量開發網路武器的行為,引發網路軍備競賽,直接威脅全球網安。

圍堵大陸 美呼籲建第一島鏈電子監控網 2019/06/13 中時電子報

據《突發防務》(Breaking Defense)新聞網報導,華盛頓智庫戰略與預算評估中心(CSBA)在其有關島鏈防線的研究報告中指出,在尋求遏制中共崛起的同時,美國的巨大優勢在於其龐大的亞洲盟友與戰略夥伴網絡,這些盟友與夥伴的軍事力量雖然不見得能夠阻擋共軍,但就算是極小的盟友也一樣可以發揮重要作用,擔任如同前美國總統甘迺迪所形容「自由世界圍牆上的守望者」的角色,以雷達、無人機與遠程網絡來對中國大陸進行全面電子監控。
報導說,美國的新印度太平洋戰略將針對中國大陸不斷擴張的力量進行遏制,它鼓勵美國的盟友和夥伴要為自身的防禦做出更多努力。這些防禦內容包括陸軍與海軍陸戰隊提出的遠程反艦導彈、防空導彈與防空系統,部署於從日本到菲律賓、 馬來西亞的第一島鏈上,形成盟軍防禦線的強大支柱,有些東南亞國家或許無法負擔這些導彈的花費,但他們仍可以參與聯合電子監控作業來做出重要貢獻。
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美國智庫新美國安全中心(CNAS)2019-06-12美軍打不贏中國 “可能是對手選擇時間和地點”被牽著鼻子走,五角大樓計畫發展用來突破中國的複雜防禦網路的武器和戰略是在浪費時間。
2019-06-15 07:19:29
阿楨
新一輪超算競爭:吞金巨獸,走到技術極限? 2019-08-23 科技日報

富士通獨自開發的“富嶽”心臟CPU“A64FX”,左邊是CPU存儲單元,中間是A64FX晶片。
  日本最新超級電腦被正式命名為“富岳”(曾稱為“後京”)。這台由日本理化學研究所和富士通公司聯合設計製造的超級電腦,運算速度超過目前日本最快電腦“京”的100—120倍,在2020年投入運行後,將爭取登上世界第一的寶座。
  不過,世界第一的排名隨後可能就會被中美新的超級電腦趕超。雖然將要排名的世界第一可能是短暫的,但會給當權者爭了面子,給理化學研究所爭了地位,給富士通掙了銀子,最重要的是給日本國民爭來了自信。文部科學省為“富嶽”投入了1100億日元,預計2020年開始運行。
  世界競爭 日益激烈
  超級電腦的國際競爭異常激烈。在資源探查和武器開發領域,是否擁有高速計算技術和能力對安全保障和產業影響巨大。
  1990年代初期,個人電腦正式從16比特進化到32比特。64位元精簡指令處理器(RISC)出現並應用于商用電腦領域。當時,超級電腦商業大戰正處於鼎盛時期,採用專用的向量型處理器可以同時處理大量運算,美國處於領先地位。
  隨後,由通用處理器組成的標量(並行處理)類型出現,超級電腦轉移到標量類型。注重向量型超級電腦的是日本電氣股份有限公司(NEC),在每半年評比一次的超級電腦500強排名中,NEC和日本海洋研究開發機構開發的“地球類比”超級電腦在2002年獲得世界第一,這一紀錄保持了兩年半之久。“地球模擬器”向世界展示了日本的實力。但自2004年被美國IBM奪回第一名之後,日本遠離了超級電腦性能排行榜的前幾名。由於超級電腦的開發投資龐大,所以被稱為吞金獸。
2019-08-24 07:55:44
阿楨
日本在超級電腦領域的再次輝煌是“京”時代。2011年,理化學研究所和富士通合作設計製造的超級電腦“京”又一次坐上了世界第一的寶座。超級電腦重新被定位為日本國家根本的基礎技術。
  近幾年來,在超算第一名競爭中出現了中國身影。中國超算連續5年在競爭中排名第一。直到2018年11月,美國能源部所屬奧克裡奇國家實驗室與IBM製造了“頂點”超級電腦,重新奪回了世界第一的位置。“頂點”旨在將“CPU+GPU”處理器組合起來,根據用途分擔擅長處理的“異構計算”。
  另一個潮流是英國ARM方式處理器。該處理器也被認為是“後英特爾”。“富嶽”的心臟新型64位處理器“A64FX”就採用了ARM方式。
  今年5月,美國公佈了新型超級電腦“前沿”的開發計畫。“前沿”與“富嶽”一樣,將應用在人工智慧等領域,新一輪的超算競爭或許會在美日之間擦出新的火花。
  接近極限 尋求突破
  宋志毅認為,超級電腦以及支撐超級電腦系統的半導體技術已經接近目前基礎科學的終極。世界主要幾個國家正在研究遠超目前超級電腦運算速度的數位退火電腦以及未來的量子電腦;在半導體領域,目前半導體工藝上做得再精細,極限是1納米,而現在已做到了3納米。科學家正在努力尋找非半導體的下一個突破,而突破何時到來尚不可知。
  宋志毅說,日本的超級電腦規劃更像是走一步看一步,也許說不定什麼時候就冒出一個新技術,但太長遠的規劃趕不上形勢變化。超級電腦是個吞金獸,超算的發展需要巨額資金。就日本而言,在技術和設備上,理化學研究所是做不出整機的,必須有企業合作才能發展;而富士通已沒有財力,必須依靠日本國家預算。有財力的只有日立公司,但其已退出超算領域,想要重新拾起,除非政府給與資金支持。另外,因需求不旺,據稱“京”常處於“吃不飽”狀態。
2019-08-24 07:57:26
阿楨
“墨子號”又立功!率先檢驗引力如何影響量子糾纏 2019-09-21 人民網

  中國科學技術大學潘建偉教授及其同事彭承志、範靖雲等與美國加州理工學院、澳大利亞昆士蘭大學等單位的科研工作人員合作,利用“墨子號”量子科學實驗衛星對一類預言引力場導致量子退相干的理論模型進行了實驗檢驗。
  國際權威學術期刊《科學》雜誌19日線上發佈了該研究成果。這是國際上首次利用量子衛星在地球引力場中對嘗試結合量子力學與廣義相對論的理論進行實驗檢驗,將極大地推動相關物理學基礎理論和實驗研究。

“太極一號”第一階段在軌測試任務完成 2019-09-22 新浪科技

  2019年8月31日上午7時41分,中國科學院空間科學(二期)戰略性先導科技專項首發星——微重力技術實驗衛星在酒泉衛星發射中心成功發射。
  “太極一號”第一階段在軌測試和資料分析結果表明,鐳射干涉儀位移測量精度達到百皮米量級(約為一個原子直徑),引力參考感測器測量精度達到地球重力加速度的百億分之一量級,微推進器推力解析度達到亞微牛量級。
  中科院從2008年開始前瞻論證我國空間引力波探測的可行性,經過多年科學前沿研究,提出了我國空間引力波探測“太極計畫”,確定了“單星、雙星、三星”“三步走”的發展戰略和路線圖,並於2018年8月在空間科學(二期)戰略性先導科技專項中立項實施 “太極計畫”單星工程任務,啟動了三步走中的第一步。
  引力波是物質和能量的劇烈運動和變化所產生的一種物質波。愛因斯坦一個世紀前基於廣義相對論預言了引力波的存在。
  雙黑洞併合產生的引力波已在2015年首次在地面被直接觀測到。
2019-09-24 09:49:45
阿楨
穀歌宣佈實現“量子霸權”,但論文隨後遭下架 2019-09-22 新浪科技

  近日,穀歌的一份研究報告顯示,他們已經實現了“量子霸權”:全球最大的傳統超級電腦Summit要用1萬年解決的問題,其量子電腦在3分20秒內就能算出。谷歌一度將相關論文上傳至NASA官網上,但隨後不久,該論文被刪除。對此,NASA和穀歌均未作出回應。
  回應
裝完逼就跑了,沒吹好!演砸了!
資訊太敏感,銀行大佬把它滅口了。
寫這些有什麼意義,寫寫我們國家量子電腦發展到了哪部,距離真正的商用還有多遠

中國超算服務,誰主沉浮? 2019-09-19 新浪科技

  最近,超算領域學術界和產業界人士圍繞“中國超算服務創新”展開了一場熱烈的討論。
  起因是,雖然中國超算近年來取得了矚目的成就,但超算服務的模式還很落後,特別是一些自建院系、單位級和使用者組級超算集群(統稱為中小微超算),投入產出比遠不及大型超算,且年平均利用率低,這種“小農經濟式”超算服務形態,急需改進、創新。
  陳健提出的解決方案是“超算上雲”,陳健認為,超算的使用者大都要經歷“國內外大超算平臺排隊上機——自建超算集群——租用超算——超算雲服務”的過程,這是一個“從落後的生產力逐漸過渡到更先進的生產力形式”。
  超算“全盤雲化”有其局限
  虛擬化和雲計算專家麻清剛提出,從技術上來講,限制超算“上雲”的條件是網路頻寬。“如果可以以極低成本拉一條400G的網路專線,超算還真有可能全盤雲化,但是,頻寬問題目前很難逾越。
  中科院計算所研究員、國家超級計算濟南中心主任張雲泉從超算需求的角度出發,認為目前超算雲服務只能支援一些中低端計算需求,那些更快、更大規模的需求,超算雲服務的形式還提供不了,“就像當年網格計算聲稱可全面取代超算一樣,超算服務全盤雲化幾乎不可能”。
  超算成本下降還需規模效益
  陳健給出了一組數據:並行科技依託各大超算中心資源提供的超算雲服務,現在已經有近1.5萬個客戶,並行科技給使用者提供的超算價格,經核算比自建超算低一半。此外,2018年並行科技超算雲服務合同額已達2億元,預計2019年會達到3億元。
  “這是無數科研工作者用腳投票的結果。”陳健說,長此以往,中小微超算集群建設的越少,中國超大型國家級超算、大型地方超算、校級超算乃至公有雲超算就發展得越好。
2019-09-24 09:52:34
阿楨
沒誰能“一統江湖”
  並非只有超算雲才能解決現在的超算服務問題。
  阿裡雲高性能計算負責人、資深技術專家何萬青也持類似觀點。他說,超算是個大生態系統,中國是個超算大國,必然有各種模式的超算集群——有國家投資建設的,有諸如並行科技以SaaS和PaaS形式提供增值服務的,也有諸如阿裡雲等雲計算公司提供的商用系統,“只要使用者認為他出的價格符合自己所需的價值,就是合理的”。
  至於超算服務的價格,何萬青認為:“價格永遠是市場行為,甲之蜜糖,乙之砒霜。有的用戶願意出高價購買,其他用戶也許棄之若敝履,這就是市場。”
  超算應該部分免費嗎
  在超算平臺建設方面,陳健提出,事實上目前我國的國家級超算一直是不核算建設成本的,對重大應用採取免費或者低價支持的措施;一些高校超算,一般採取免費或低價使用手段,“其實都是虧本在服務校內使用者”。
  對此,在超算領域從業多年的中科京雲總經理賀建海提出一個大膽的想法,“我認為國家級超算應該向基礎研究提供免費計算資源。”
  曾在三家國家級超算中心工作、現任職於鵬城實驗室人工智慧研究中心的王丙強認為,該出發點雖好,但在實際操作中,可能會帶來混亂:誰會對免費的東西不動心?
  但他也提出,有關科技主管機構,確實應該考慮降低使用計算資源的成本和門檻。
  張雲泉也覺得,免費難免浪費,但面向基礎研究領域,超算可以嘗試提供儘量低的價格,降低獲取成本。
  樊春結合他們在北大高性能計算平臺提供超算服務的經驗提出,面向那些小規模短時長、納入教學任務的超算使用需求,可以且應該免費,以降低學生學習的門檻;
  而面向基礎科研,比較耗費資源的高性能計算任務是不能免費的,但是應該以極低的價格提供給科學工作者使用。
  “收費是為了防止濫用資源,不是為了賺錢。”樊春說,收費的價格要讓“挖礦”等無利可圖。
  而低價格是為了降低用戶使用成本,符合“價格低—用戶大量使用—計算量大—出更優秀結果的概率增加—超算為人類的貢獻也更大”的邏輯。
  樊春還提出,如果高性能計算免費的話,就需要一個跨學科的專家委員會來分配資源。
  不過他也認為,分配資源工作是非常耗費資源和精力的,協調的成本要“遠遠高於硬體的浪費”。
2019-09-24 09:55:21
阿楨
國際領先!“天河二號”算出量子霸權標準 2019-11-05 新浪軍事

  穀歌近日發表于《自然》雜誌的論文宣佈實現了量子霸權。記者4日獲悉,在國際上率先開啟稱霸標準研究的、國防科技大學電腦學院吳俊傑帶領的QUANTA團隊,聯合資訊工程大學等國內外科研機構,提出了量子計算類比的新演算法。該演算法在“天河二號”超級電腦上的測試性能達到國際領先水準,穀歌的工作也引用了這項結果的預印版論文。當地時間4日,國際權威期刊《物理評論快報》正式線上發表了該成果。
  量子霸權,代表量子計算裝置在特定測試案例上表現出超越所有經典電腦的計算能力,實現量子霸權是量子計算發展的重要里程碑。評測稱霸標準,需要高效的、運行於經典電腦的量子計算模擬器。在後量子霸權時代,這種模擬器還會成為加速量子計算科學研究的重要工具。
  論文作者、博士研究生劉雍介紹,量子計算模擬的實際難度,並不完全依賴於量子比特的數目或量子門的數目,而是取決於運算過程中量子態的複雜程度——量子糾纏度。該項研究提出了一種依賴於量子糾纏度的類比演算法,開發了通用量子線路模擬器,並在“天河二號”超級電腦上完成了量子霸權測試案例——隨機量子線路採樣問題的模擬,實際測試了49、64、81、100等不同數目量子比特在不同量子線路深度下的問題實例,計算性能達到國際領先水準。
  劉雍指出,量子霸權的實現並非量子計算研究的終點,而是量子計算發展的起點。除了繼續提升量子計算物理系統的性能外,有雜訊系統中的量子演算法、量子糾錯等都將成為量子計算下一階段的研究重點。
  據悉,該項研究獲得了中國長城量子實驗室、國家超級計算廣州中心、國家自然科學基金委等單位的支援。
2019-11-06 08:52:20
阿楨
俄羅斯舉行首次國家級防“斷網”演習

俄羅斯通信部副部長阿列克謝•索科洛夫2019-12-23說,俄當天進行了首次旨在防範“斷網”風險的全國網路運行穩定保障演習。
今日俄羅斯通訊社援引索科洛夫的話說,俄通信部23日與相關政府部門及企業舉行了首次全俄互聯網、物聯網和通信網運行穩定保障演習,目的是保障俄網路在任何情況下都能無間斷運行。
索科洛夫說,俄通信部在演習期間與網路安全公司研究了俄電力設施的網路安全問題,與緊急情況部評估了政府部門間協作水準和通信網路故障檢修能力。演習內容還包括:在遭遇外部“斷網”時檢查俄境內互聯網運行的完整性和安全性;保障手機通信安全,保護個人資訊、防範通話和短信遭劫持等。
索科洛夫還說,有關部門在演習期間研究了物聯網設備的風險和弱點,探討了電力供應網路的建設和使用問題,策劃了有關防範運輸網路及工業企業網路風險的演習。
他表示,俄明年將繼續舉行此類演習。
俄總統普京今年5月1日簽署了有關保障本國互聯網穩定運行的法律。該法要求俄在國內建設一套獨立於國際互聯網的網路基礎設施,確保其在遭遇外部“斷網”等衝擊時仍能穩定運行。
2019-12-25 09:31:15
阿楨
陸密碼法將上路 專家:為控制區塊鏈而部署 2019/12/25 中時

中國大陸將自明年1月1日起實施密碼法,前兩天,習近平明確表示將加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。
《密碼法》實施,目前「被病毒+木馬+駭客(駭客)頻繁盜號的慘痛經歷」將成為過去式;但是這部法律所指的「密碼」卻非日常所用的密碼,是指「採用特定變換方法對訊息進行加密保護、安全認證的技術、產品和服務」。一般人生活中使用的密碼實際上是「口令」,而非密碼法中所指的「密碼」;輸入的連串字元只有透過密碼運算得出另個結果並藉由這個結果驗證輸入者是否為合法用戶時,口令才變成密碼。
密碼法共分5章、44條,將密碼界定為「核心密碼」、「普通密碼」和「商用密碼」。核心密碼和普通密碼用於保護國家秘密資訊,屬於國家秘密,密碼管理部門依照密碼法和相關法律、法規,對核心密碼和普通密碼嚴格統一管理;商用密碼用於保護不屬於國家秘密的資訊,公民、法人和其他組織可依法使用商用密碼保護網路與資訊安全。
密碼技術在區塊鏈技術中扮演身分認證、數據校驗及隱私保障等功能,因此密碼法的通過也被視為助力區塊鏈發展。中共當局已預見區塊鏈等資訊加密技術對政權的影響性,密碼法正是防患於未然。
報導說,去年震驚大陸的「長生生物疫苗案」,其相關資料曾上傳到公共區塊鏈平臺「乙太坊」(Ethereum),導致中國網管無法刪文,用戶可隨時隨地瀏覽。針對區塊鏈的「抗審查能力」,密碼法第12條列明訂使用規定與罰則。
時事評論員唐靖遠對港媒表示,北京要的區塊鏈是資料高度集中的「偽區塊鏈」,如此才能「操縱數據和管控被連接到中共區塊鏈上的機構和個人」。在北京當局宣稱將推出虛擬貨幣之際,卻一直拒絕承認比特幣,這意味著大陸計畫打擊那些控制不了的區塊鏈公司。在此前提下,密碼法無疑是一把利劍。
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比特幣是少數科技人員炒作的題材, 有甚麼公信力?
2019-12-26 08:54:43
阿楨
我國首個極低頻探測器通過驗收 可讓核潛艇無處可逃 2020-01-23 新浪軍事

  我國近日建成了世界上首個民用極低頻大功率電磁波發射台,其探測半徑達數千公里,探測深度達十公里,形成了可覆蓋我國領土和領海的高信噪比極低頻電磁波信號源。
  由中國船舶集團第七研究院聯合中國船舶集團第七二二研究所、中國地震局地質研究所和中國科學院地質與地球物理研究所攻關多年共同完成的“十一五”重大科技基礎設施項目“極低頻探地工程”近日通過國家驗收。
  該工程還在首都圈和南北地震帶南端,建成了首個可同時接收人工源和天然源極低頻電磁信號的地震監測台網。同時,攻克了極低頻電磁信號組網接收、資料處理反演等關鍵技術,實現對不同地層電性結構的三維探測;建立了極低頻資料工程中心,為資源探測、地震預測和其他前沿技術研究搭建了高性能的資料計算、共用服務平臺。
  極低頻是指頻率由3Hz至3kHz波長,10000公里至100000公里的無線電波。而多數給美俄中軍方用作軍事裝備武器與潛艇溝通。
  極低頻對潛通信在二戰後就有,但是,極低頻通信只能發射不能探測。核潛艇要想向國內基地雙向通信必須浮出海面或者利用潛望鏡深度伸出天線與基地通信,核潛艇沒有那麼大的發射功率在深水發射極低頻信號。
  而本文說的是“建成了首個可同時接收人工源和天然源極低頻電磁信號”,這就是說這種技術,不但能發射極低頻信號,還能接收到回波信號,不然“探測”二字就沒有道理了。
  其實可以這樣玩
  比如,先派出中國的核潛艇進入大洋,我的核潛艇詳細位置知道了,利用排除法,剩下的就是敵方的核潛艇。
  再比如,我核潛艇出港後有意暴露自己,進入大洋後,敵方的核潛艇必然跟進監視,只要一跟進,就等於同時也暴露了自己的位置,用排除法一排除就可以標出敵我的位置,以後的事兒就好辦了。
  為什麼是兩家搞船的帶頭?
  這兩家都是研究潛艇和核潛艇的,用於地震和地球物理探測恐怕是這項發明的延伸技術,是軍轉民的應用技術,說到這裡,其實已經很明白了。(作者署名:刀口評論)
https://mil.news.sina.com.cn/jssd/2020-01-23/doc-iihnzhha4262817.shtml
2020-01-25 07:33:09
阿楨
偵測範圍10倍 陸造全球最強雷射雷達 2019/08/05 中時

據《南華早報》5日報導,這款雷達的偵測範圍可達1,000公里,為既有雷射的10倍,以研究大氣粒子,未來將形成地球的第一道防線,以防外太空的宇宙射線和太陽風等。這雷射雷達裝設的地點仍是機密,不過預料將可在4年內運作,以降低異常太陽活動的風險。到2025年時,擁有部份世界最強大雷達系統的子午工程雷達站將覆蓋南北極、南海、戈壁沙漠、中東,中亞和南美洲,遍及全球。

國防部回應美炒媒作鐳射照射:與事實不符,停止對中方無端抹黑 2020-03-06 觀察者網

2月17日,中國海軍編隊公海例行演練,美軍P-8A反潛機不顧中方多次警告,長時間、低高度繞飛偵察,中方艦艇的操作是安全、規範、專業的,符合有關國際法和國際實踐。
  回應
鐳射照一下又不會懷孕,真是的

戰爭革命!量子隱形雷達情資一把抓 2019/08/27 中時

隱形戰機或許已令人耳熟能詳,但如今將徹底改變戰爭的,卻是隱形雷達。數十年來,量子雷達似乎只是個概念,據《大眾機械》網26日報導,量子雷達能針對目標,提供遠比一般雷達更詳盡的資訊,但卻不必暴露所在位置。奧地利科學與技術學院研究人員利用糾纏微波,打造出世界第一套量子雷達系統。
現今的雷達雖能偵測目標,但除了目標的高度,方位與距離外,不過就是一團沒有特色的點。防空人員還必須靠識別雷達,或是從目標上取得的電磁訊號,才能分辨那究竟是敵方戰機、轟炸機,還是民航機。相對的,量子雷達則能根據物理特性,來辨識目標。例如,量子雷達只要掃過蘇-35的機翼,機頭與發動機,就能辨識出它是哪款戰機。另一個好處,就是散發的能量極少,反觀現代雷達,都需要發射電磁輻射才能偵測目標。然而,在偵測目標的同時,這些雷達也暴露了位置。
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中國科學家實現500公里級光纖量子通信傳輸 2020-3-3 新浪網
2020-03-07 07:51:06
阿楨
鄭州富士康掀離職潮:不加班工資低 月入兩三千熬不住 2020-05-14 新浪財經

  近日,有傳聞稱因疫情造成蘋果手機銷量削減,進而導致富士康訂單減少、部分員工將從本月起放假4個月至9月1日。
  對此,富士康科技集團表示,“目前集團大陸各廠區運作正常,並無所謂大規模裁員及休假情況”。
  富士康佈2019年四季度,營收1.74萬億新臺幣,同比減少4%;淨利潤為477.66億,同比下降24%。2019年營收5.34萬億,同比增長1%,淨利潤為1153.09億,同比下降11%。
  蘋果2018第四季收入同比下降4.5%,銷量下降15%。
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2020-05-16 06:17:15
阿楨
美媒:中國量子雷達或已領先全球 追蹤潛艇將更容易 2020-11-09 環球時報

  美國《國家利益》網站近日刊文提及了量子雷達在反潛中的應用,報導稱,目前聲學探測仍然是探測和跟蹤潛艇的主要方法。除了安裝在艦船和潛艇上的主動和被動聲納,還包括固定在水下的聽音系統,或由美國P-8日本P-1等海上巡邏機投放的聲呐浮標,或MH-60R等反潛直升機吊放的浮標。
  如今最先進的潛艇,如佛吉尼亞級和海狼級攻擊潛艇發出的噪音只比平均海洋背景雜音大5分貝。甚至更便宜的瑞典AIP潛艇也在演習中成功在未被發現的情況下“擊沉”美國航母。
  高敏感的低頻聲呐和先進衛星光學敏感器可以完全不受聲音隱身的影響,通過高性能電腦處理器,通過海量資料把微弱差異性的聲音接觸從背景雜訊中分離出來。據背景雜音造成的微弱接觸,中國甚至正在開發一種基於衛星的鐳射監視系統,目的是探測深度達500米的潛艇。
  儘管量子感測器和通訊器仍面臨距離相干性的限制,但它有可能繞過傳統射頻感測器的許多局限性和弱點,克制干擾或隱身技術而發揮效果。中國似乎在量子雷達取得了領先,不過要多久才能實用化,還有待觀察。
  在2017年6月21日,中國開發出了低溫液氮冷卻超導量子干涉裝置,它可以緩解噪音問題,即使裝在直升機上也能探測到地下深處的鐵質物體。可以探測到6千米外的潛艇,如果噪音抑制得更好,作用距離可能會更大。相比之下,一個典型的磁異探測器作用距離可能只有幾百米。
  2019年4月14日,《國際國防採購》透露,澳大利亞也在研究量子磁強計技術,用於潛艇探測。但顯然是用於固定部署的潛艇監視系統。“這些磁強計可以探測非常小的磁場。目標是建立海底感測器系統,探測潛艇的存在。可以在對澳很重要的資產周圍建立一條環形線路。”
  量子技術還可以作為一種先進的導航感測器,無需導航衛星就可以讓潛艇保持航向。
  中國在利用量子糾纏進行加密通信方面也取得了顯著突破。可以想像,這可能適用于與水下潛艇的通信,這是一項技術上具有挑戰性的任務。
https://mil.news.sina.com.cn/china/2020-11-09/doc-iiznezxs0802550.shtml
2020-11-10 08:13:46
阿楨
實現算力全球領先,中國量子計算原型機“九章”問世 2020-12-04 觀察者網

  中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等組成的研究團隊與中科院上海微系統所、國家平行電腦工程技術研究中心合作,構建了76個光子的量子計算原型機“九章” (紀念中國古代最早的數學專著《九章算術》),實現了具有實用前景的“高斯玻色取樣”任務的快速求解。根據現有理論,該量子計算系統處理高斯玻色取樣的速度比目前最快的超級電腦快一百萬億倍(“九章”一分鐘完成的任務,超級電腦需要一億年)。等效地,其速度比去年穀歌發佈的53個超導比特量子計算原型機“懸鈴木”快一百億倍。這一成果使得我國成功達到了量子計算研究的第一個里程碑:量子計算優越性(國外也稱之為“量子霸權”)。相關論文於12月4日線上發表在國際學術期刊《科學》。
  量子電腦在原理上具有超快的平行計算能力,可望通過特定演算法在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面(如密碼破譯、大資料優化、材料設計、藥物分析等)相比經典電腦實現指數級別的加速。當前,研製量子電腦已成為世界科技前沿的最大挑戰之一,成為歐美各發達國家角逐的焦點。對於量子電腦的研究,本領域的國際同行公認有三個指標性的發展階段:
  一、發展具備50-100個量子比特的高精度專用量子電腦,對於一些超級電腦無法解決的高複雜度特定問題實現高效求解,實現計算科學中“量子計算優越性”的里程碑。
  二、通過對規模化多體量子體系的精確製備、操控與探測,研製可相干操縱數百個量子比特的量子模擬機,用於解決若干超級電腦無法勝任的具有重大實用價值的問題(如量子化學、新材料設計、優化演算法等)。
  三、通過積累在專用量子計算與模擬機的研製過程中發展起來的各種技術,提高量子比特的操縱精度使之達到能超越量子計算苛刻的容錯閾值(>99.9%),大幅度提高可集成的量子比特數目(百萬量級),實現容錯量子邏輯門,研製可程式設計的通用量子計算原型機。
  回應
我還清楚地記得去年穀歌發佈的時候國內公眾號對穀歌量子霸權那個吹啊。。
這些公眾號忽悠一般人不懂,用量子霸權來體現美國地位。
https://news.sina.com.cn/c/2020-12-04/doc-iiznctke4677834.shtml
2020-12-04 09:29:06
阿楨
中國成功構建世界首個天地一體化量子通信網路

科技日報合肥2021-01-07電 中國科學技術大學潘建偉團隊與中科院上海技術物理研究所等單位合作,構建了世界上首個天地一體化量子通信網路,並進行了長達兩年多的穩定性和安全性測試、標準化研究以及政務金融電力等不同領域的應用示範。國際期刊《自然》以“跨越4600公里的天地一體化量子通信網路”為題發表了成果論文。
  量子金鑰分發主要有光纖和自由空間兩種實現方式。科研人員在量子保密通信“京滬幹線”與“墨子號”量子衛星成功對接的基礎上,構建了世界上首個集成700多條地面光纖量子金鑰分發(QKD)鏈路和兩個衛星對地自由空間高速QKD鏈路的廣域量子通信網路,實現了星地一體的大範圍、多用戶量子金鑰分發。整個網路覆蓋我國四省三市32個節點,包括北京、濟南、合肥和上海4個量子都會區網路,通過兩個衛星地面站與“墨子號”相連,總距離4600公里,目前已接入金融、電力、政務等行業的150多家用戶。
  量子保密通信“京滬幹線”是目前世界上最遠距離的基於可信中繼方案的量子安全金鑰分發幹線。通過開展長達兩年多的相關技術驗證和應用示範以及大量的穩定性測試、安全性測試及相關標準化研究,結果表明“京滬幹線”可以抵禦目前所有已知的量子駭客攻擊方案,網路的金鑰分發量可以支援1.2萬以上用戶同時使用。
  這項研究成果表明,我國科研人員通過構建天地一體化廣域量子保密通信網路的雛形,為未來實現覆蓋全球的量子保密通信網路奠定了科學與技術基礎。
2021-01-09 07:50:40
阿楨
我軍96A坦克巷戰訓練為何不掛裙甲? 2021-01-07 新浪軍事

早在一戰前,部分地區在使用裝甲汽車時出於保護輪胎的目的,就透過附加裝甲罩住輪胎的上半部分以避免輪胎被子彈擊中。
……
二戰後,隨著單兵反坦克武器,特別是反坦克導彈的發展,坦克對側裙甲有了新的需求——對單兵反坦克武器進行防禦。人們認識到了間隔裝甲對破甲彈有著非常出色的防禦效果,而側裙甲由於與車體中間正好有一個履帶的間隙,可以說天然的適合用來加強對破甲彈的防禦。由於引爆破甲彈並不需要過厚的裝甲,因此這一時期的側裙甲往往是複合材料(例如橡膠),不但能有效防禦破片和雜物,還能提前引爆破甲彈來削弱金屬射流。
  既然裙甲對化學能彈藥這麼好,為什麼我軍不大量裝備呢?首先是側裙板對坦克機動能力的影響,雖然側裙板有防雜物甚至防鐵絲網捲入的效果,但是在較為泥濘的地方,擋泥板往往就會變成泥巴的「窩彈區」,過於泥濘的泥土會附著在履帶上,並在主動輪附近堆積,倘若側裙板設計時將這處擋住了,就可能導致泥土越堆越多,輕則擠爛側裙板,重則履帶脫出。
  鋼製的側裙甲,雖然防禦比橡膠要好,但是在實際使用過程中相對橡膠裙甲容易在植被較多的地方脫落。同時鋼製的側裙甲也意味著履帶裡的泥土不容易排出,因此在通常情況下,目前絕大多數國家的坦克並不會在日常訓練中配備重裙甲。
  同時,隨著時間的推移,人們認識到了某些時候薄弱的裙甲不但不能保命,還會催命。據一份1991年的射流流體力學的論文顯示,100mm的標準空心裝藥在60cm的炸高處達到了最大的穿深,在120cm時仍然有著400mm的穿深。而一般情況下坦克側裙板與車體之間只有不到40cm的履頻寬度,當然也不是沒有簡單的解決辦法,例如蘇聯的魚鰓式裙板就能將30度來襲的破甲彈炸高提升到接近3米。
  因此,現代的側裙板開始走向了兩條道路,一條是傳統的橡膠金屬複合的側裙板,另一條路則是在重裙甲。例如美國的M1安裝了65毫米的複合裝甲。重型步兵戰車也常搭配重裙甲。
2021-01-09 07:53:25
阿楨
將數據存到DNA裡!全世界的資訊只有1公斤重

  如此大量的資訊如何存儲?最近,美國哥倫比亞大學通過改變環境電壓,引導“基因魔剪” CRISPR-Cas系統,將“hello world”翻譯成堿基語言,錄入大腸桿菌的DNA中。在繁衍80代以後,資料仍無損。相關研究發表在2021-01-11的《自然•化學生物學》雜誌。
  早在上世紀80年代末,就有人提出,或許可以將電腦0和1的二進位數字字語言轉換成DNA的A、T、C、G四種堿基語言,從而將資料資訊存儲在DNA上。讀取時只要反向進行DNA測序即可。
  相比矽,DNA的存儲密度非常大,全世界的資料資訊都可以儲存在1公斤重、只占粉筆盒大小空間的一堆DNA中。
  其次,一般物理存放裝置使用壽命往往不到10年,DNA 100年以上;零下18℃以下,甚至可保存上萬年、數十萬年。
  第三,DNA存儲過程耗能極少,耗能量只相當於閃盤的億分之一。
  不過,人工合成DNA資料存儲技術要實現商業化應用,還有一些重大問題要解決。
  一是成本過高,目前人工合成存儲1百萬位元組資料的DNA,需要3500美元,解碼還需1000美元。二是無論存儲還是讀取過程都需要專業設備,個人使用極不方便。三是DNA保存需要低溫環境。
  活細菌蘊藏著新可能
  既然人工合成DNA有缺陷,那能不能借用活細菌的DNA呢?
  2017年,丘奇團隊就開創性地利用“基因魔剪” CRISPR–Cas 技術,將編碼資訊的DNA片段送入細菌體內。CRISPR–Cas 系統可以對任何DNA序列進行精准修改,如將堿基A替換成堿基G,或者刪除、插入、替換一段特異的DNA序列,就像我們使用 Word 軟體編輯文字一樣。
2021-01-27 08:06:30
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