谷歌双管齐下布局量子：加码中性原子、2029后量子密码迁移倒计时

近日，谷歌在量子计算领域公布了两项互相关联的重要战略进展。

在硬件端，Google Quantum AI 宣布，对其研究路线图进行重大战略扩展，在其已有的超导量子计算项目基础上，新增中性原子量子计算技术。

此举由创始人Hartmut Neven领导，标志着谷歌正转向多平台策略，以实现具有商业价值的量子优势。

在安全端，谷歌正式设定了在 2029 年前完成后量子密码（PQC）迁移的时间表。

这一系列举措客观反映了量子计算技术正在从单一维度的硬件竞赛，演变为包含生态建设与底层安全防御的全面技术布局。

01.超导与中性原子量子计算的互补

十多年来，Google Quantum AI 团队一直致力于超导量子比特的开发，并预计在2030年前推出具备商业价值的超导量子计算机。

超导处理器的主要优势体现在时间维度上的扩展性，目前已能实现包含数百万个门和测量周期的电路，且每个周期仅需一微秒。

为了加速实现近期的技术里程碑，谷歌宣布引入以单个原子作为量子比特的“中性原子”计算技术。

相较于超导技术，中性原子处理器在空间维度（即量子比特数量）上极具扩展优势，目前已扩大至约一万个量子比特的阵列。

虽然其计算周期较慢（通常以毫秒计），但中性原子具备灵活的任意互连性（any-to-any connectivity），这为实现更高效的算法和容错纠错代码提供了物理基础。

为推进该领域的研究，谷歌已聘请 Adam Kaufman 博士组建并领导一支中性原子硬件团队。

Kaufman 博士是著名的JILA研究员（JILA原名联合实验室天体物理研究所，是美国一家物理科学研究机构），也是科罗拉多大学博尔德分校的教员，他将在科罗拉多州博尔德市组建该团队。

博尔德是全球原子、分子和光学（AMO）物理中心，此举将谷歌的研究深度融入美国国家标准与技术研究院（NIST）和科罗拉多大学博尔德分校的生态系统，充分利用该地区量子工程人才的集中优势以及联邦政府的投资，例如美国国家科学基金会（NSF）的量子科学与工程研究所（Q-SEnSE Institute）。

Kaufman 博士将保留其学术身份，同时推动谷歌在应用规模上操控原子量子比特，计划涵盖了量子纠错（QEC）、建模与模拟以及实验性硬件开发三大支柱。

图｜谷歌中性原子量子计算研发计划（来源：谷歌）

02. 2029 年后量子密码迁移倒计时

在量子硬件不断取得突破的背景下，现有的密码学标准（特别是加密技术和数字签名）正面临着前所未有的安全威胁。

鉴于量子计算硬件开发、量子纠错以及量子因数分解资源估算等方面的快速进展，谷歌昨日发布了一篇博客，称“量子前沿或许比我们想象的更近（Quantum frontiers may be closer than they appear）”，并明确提出了一项雄心勃勃的 2029 年后量子密码（PQC）迁移计划。

谷歌指出，目前的加密数据已经面临着“现在窃取存储，未来解密（store-now-decrypt-later）”的实际攻击风险，而数字签名技术则需要在“密码学相关量子计算机（CRQC）”真正问世之前完成迁移。因此，谷歌已经调整了其安全威胁模型，将优先推进认证服务（authentication services）的 PQC 迁移。

作为这一战略的落地案例，Android 17 目前正在与美国国家标准与技术研究院（NIST）的标准保持一致，集成使用 ML-DSA 的 PQC 数字签名保护功能。

这是继 Chrome 浏览器和 Google Cloud 之后，谷歌将先进的 PQC 技术推向终端客户的又一关键举措。

总的看来，谷歌硬件层面投资多条技术路线有望加速实用型大规模量子计算机的诞生，而设定明确的 2029 年底层安全迁移期限，则向整个科技和信息安全行业发出了明确的信号——在迎接量子算力时代到来的同时，全球数字基础设施的安全重构已经进入倒计时阶段！

引用：

[1]https://blog.google/innovation-and-ai/technology/research/neutral-atom-quantum-computers/

[2]https://blog.google/innovation-and-ai/technology/safety-security/cryptography-migration-timeline/

联系与爆料： Qtumist_info@163.com

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