既生“密”何生“量” 大风起兮云飞扬 国际量子信息与未来安全发展趋势 ——2019年青少年高校科学营重庆大学分营题报告

      2019年7月17日晚，重庆大学CPS教育部重点实验室主任、教授向宏受邀在重庆大学A区民主湖报告厅为高校科学营重庆大学分营约300名营员作《国际量子信息与未来安全发展趋势》专题报告。

      主讲人向宏于1990年加拿大留学，先后获得数学硕士、博士学位。2003年向宏教授回国任教，现任重庆大学CPS教育部重点实验室主任、重庆市信息安全技术中心主任、重庆大学教授、国家密码局总体专家组成员。

      向宏教授在讲座开始之际揭示该领域前沿研究的困惑，面临的巨大挑战、对新道路的探索和迷茫。随后他以嬗变、蝶变、裂变、巨变等“四”变，为营员们深入浅出、引经据典地讲解历史风云中的信息安全知识。

      嬗变——密码、计算和革命。向宏教授侃侃而谈，理清密码在中国近代史、世界现代史中扮演的角色，讲座中不时穿插阿兰·图灵、冯·诺依曼、理查德·费曼等相关历史人物的真实事迹，揭示今日的网络安全实质是电子计算机之间的战争，而密码技术则构成了网络空间安全的关键。

      蝶变——锚链、互联与安全。谈及如何构建虚拟世界的信任基石，向宏教授提到依托于数学中大数分解难题的加密算法——RSA算法。为了抵抗对现有的互联网信任之锚RSA算法构成威胁的“量子加速”算法，密码学家又必须依据新的数学难题研发新的算法。

      裂变——芯片、瓶颈和公关。向宏教授讲解了人类芯片研发道路。谈及芯片生产技术路线，向宏教授给营员们提到了在45年里从10微米到10纳米的COMS。而每往下压一纳米就会带来生产技术和工艺成本的快速上升，5-7纳米下还将出现“量子隧穿”。摩尔定律即将失效已成为各界共识，量子计算是未来计算机发展的大势所趋。

      巨变——产业、革命与明天。“人类世界正在走第五步，而如果容错型量子计算机研发出来，现有的RSA算法将被攻破。”向宏教授引用人类历史上首个链式反应堆“芝加哥一号”等典故为营员讲解量子计算现代史。“星际导航、量子通讯、网络空间身份认证.....”向宏教授说道用量子作为载体来传递信息是未来技术发展的向往，而量子纠缠、量子仿真、量子计算等难题又制约着我们前进的速度。

      “下一代技术革命——量子信息科学本身就是有其自身特点的科学范式。”向宏教授向营员们说道。现场提问环节，营员们求知若渴，提出各种各样有关量子、密码的问题，有浅亦有深。向宏教授一一耐心解答，不时为营员们的探索之心感到欣慰，鼓励他们在未来能够弥补中国在量子算法领域的弱势。

      在本次讲座中，向宏教授将密码、量子等信息安全知识娓娓道来，从宏观世界到微观世界，从逻辑到实验，既深入又浅出地为营员们进行了一场异常精彩的国际量子信息与未来安全发展趋势专题讲座。