加拿大计算机科学家吉尔斯·布拉萨德（左）和美国物理学家查尔斯·H·班尼特因其开创性的工作而获得图灵奖

美国物理学家、IBM研究院研究员班内特和加拿大计算机科学家、蒙特利尔大学教授的的理论改变了密码学和计算。他们因在量子密钥密码学方面的开创性工作而于周三获得了2025年A.M.图灵奖。这一荣誉是以已故数学家、战时密码破译者都灵的名字命名的，他阐述了计算的数学基础，被广泛认为是计算机科学的诺贝尔奖。 奖金是100万美元。

早在电子邮件、网上银行、云服务器和加密货币钱包出现之前，两位科学家就设计了一种方法，可以让秘密完全安全，并且无法被窃听者破译。

他们1984年的工作依赖于量子物理学，而不是复杂但理论上可破解的数学代码来保护数据。量子计算机的工作方式与今天的典型机器完全不同，后者使用由0和1组成的语言存储和处理比特信息。量子计算机使用“量子比特”，也称为“量子比特”，它可以同时表现为0和1，这种量子状态称为叠加。从理论上讲，这种能力将使量子计算机能够更快地处理信息。

然而，由布拉萨德和班尼特构想的量子密钥加密技术允许信息以一种根本安全的方式传输，即使使用量子计算机也无法破解。在一个名为BB84的协议（以他们的姓名首字母缩写和出版年份命名）中，他们证明，希望共享敏感数据的双方可以建立一个安全的加密密钥，该密钥的保密性由物理定律保证，而不是数学问题的计算难度。该方法涉及使用光子在双方之间建立密钥。它不是直接加密数据，而是创建一个安全的通信通道。

光子的量子性质意味着，如果有人试图拦截信号，它将立即改变信号的状态，这一特性使任何黑客或窃听企图立即被发现。班尼特说：“这意味着我们可以分享信息，并保证不会被其他人偷听。”

在他们取得突破之前，班尼特说，量子效应虽然研究起来很有趣，但并没有真正被认为在计算中有任何有用的应用。

班尼特是IBM研究院的研究员

在谷歌的财政支持下授予图灵奖的计算机协会将BB84描述为“计算机科学史上的一个变革性时刻”，并表示两人的研究有助于催化一代物理学家和计算机科学家。布拉萨德回忆说，他和班尼特在20世纪80年代初在计算机协会组织的一次会议上首次尝试公开他们的工作，但遭到拒绝。最终，他们在印度的一次会议上公开了他们的工作。

布拉萨德是蒙特利尔大学计算机科学和运筹学系的教授

虽然量子密码学是“防止密码破译攻击的最终未来证明”，它需要专门用途的硬件，目前很难广泛部署。因此，在可预见的未来，仍然需要密码学的数学方法。