图灵奖授予“量子密码学之父”
砚青节点
2026年03月19日 09:59

新闻发布日期 2026 年 3 月 18 日(《纽约时报》在线版与纸质版当天报道)。

中文标题: 图灵奖授予“量子密码学之父”:开创不可破解加密与量子信息科学基础。

英文标题: Turing Award Goes to Inventors of Quantum Cryptography.

内容: 报道指出,今年的 A.M. 图灵奖授予美国物理学家 Charles H. Bennett(IBM 研究员)和加拿大计算机科学家 Gilles Brassard(蒙特利尔大学教授),以表彰他们在 1980 年代提出并发展“量子密码学”,奠定了量子信息科学与未来安全通信的基础。 颁奖机构 ACM(美国计算机学会)称他们“在创立量子信息科学基础、重塑我们对计算和信息本质的理解方面发挥了关键作用”,两人共享 100 万美元奖金,这也是图灵奖首次明确聚焦量子科学方向。

文章回溯两人的关键工作:在 1980 年代中期,Bennett 与 Brassard 提出利用量子力学原理来实现“物理层面上不可破解”的加密方法,这一思路后来被称为量子密码学(quantum cryptography)。 当时他们构想出一种“量子地铁代币”方案:即便攻击者偷走了读出代币的整套硬件,也无法伪造代币,相关思想在 1980 年发表论文中成型,随后在 1984 年的经典论文中被系统化为量子密钥分发协议,1989 年两人又通过物理实验验证了这一方案。

这套方案就是后来广为人知的 BB84 协议——协议名称源自两人姓氏首字母和发表年份 1984。 文章解释说,BB84 利用光子这种量子粒子的特性来生成和分发加密密钥:

  • 信息被编码在单个光子的偏振等量子态上,接收方通过相应测量基进行测量。

  • 量子测量具有“观察即扰动”的特性,任何窃听者试图拦截密钥,都必然改变光子状态,从而在误码率中留下可检测的痕迹。

  • 因此,通信双方(“Alice”和“Bob”)只要比较部分比特即可判断信道是否被窃听,一旦发现异常就丢弃该轮密钥。

《纽约时报》引用 UCLA 教授 Prineha Narang 的评语称,两人的工作“为加密提供了完全不同的视角:安全性来源于物理定律本身,而不是对某个数学问题算不动的假设”。 报道接着联系 1994 年 Peter Shor 在贝尔实验室提出的 Shor 算法——一种在理想量子计算机上高效分解大整数、求离散对数的量子算法,说明现有依赖大数分解困难性的公钥密码体系,一旦强大量子计算机出现,将被彻底击穿。 在这一背景下,Bennett 和 Brassard 的方案成为“后量子时代”少数可以从原理上抗量子攻击的安全通信路径之一。

报道梳理了两人的合作历程:

  • 1970 年代末,Brassard 在康奈尔完成理论计算机科学博士后,提出有关“预言机(oracle)”与公钥密码安全性的早期思想,并在一次波多黎各国际会议上首度结识 Bennett。​

  • 随后,两人长期在纽约 IBM 研究中心与蒙特利尔之间远程合作,将物理学与计算机科学结合,开创量子密码学、量子通信乃至更广义的量子信息领域。

  • 他们在 1990 年代与其他学者一起提出量子隐形传态(quantum teleportation)概念:利用量子纠缠(entanglement)实现远距离态的“瞬时转移”,这一机制后来被视为未来量子网络与量子互联网的基础,并常被提及为推翻爱因斯坦曾戏称的“鬼魅般的远距作用”的典型例子。

文章强调,量子密码学从最初的概念和实验方案,逐渐走向工程化和产业化。几十年前,BB84 更多被认为是“优雅但难落地”的理论;然而在 2020 年代以后,随着光子器件、量子通信硬件和光纤网络的发展,多国已经开始建设量子密钥分发(QKD)试验网乃至商用网,用于保护政府、金融机构和关键基础设施通信安全。 纽约时报引用专家说法称,现在不仅大型企业和科研机构,连一些中小企业与政府部门都在主动寻求部署量子加密与量子安全方案,Bennett 和 Brassard 最初被认为“遥远”的想法正加速成为现实安全基建的一部分。

报道还提到,ACM、IBM 以及蒙特利尔大学等机构在新闻稿中,将两人的贡献描述为“点燃量子革命的火花”,并强调他们不仅开创了量子密码学,还推动了整个量子信息科学体系的形成——涵盖量子计算、量子通信、量子纠错等方向。 ACM 主席 Yannis Ioannidis 在声明中表示,Bennett 和 Brassard“从根本上改变了我们对信息的理解,他们的洞见拓展了计算的边界,并引发跨学科的几十年探索”。

报道顺带提到两位得主所在机构对这一荣誉的反应。IBM 在新闻稿中将 Bennett 称为“量子信息科学先驱”,强调他关于量子信道、量子纠缠与信息熵的研究为后续的大量量子算法和协议奠定了概念基础。 蒙特利尔大学则强调,Brassard 的获奖让该校成为少数拥有两名图灵奖得主的高校之一——另一位是 2018 年因深度学习成就获奖的 Yoshua Bengio,这在一定程度上象征着蒙特利尔在 AI 与量子两大前沿中的地位。

纽约时报将此次获奖放在更大技术图景中解读:

  • 一方面,Google、Microsoft、IBM 等公司正在大力推动量子计算硬件研发,越来越多专家认为真正可威胁现有加密体系的量子计算机在几十年内有可能出现。

  • 另一方面,国际标准组织与各国政府紧锣密鼓推进“后量子密码(PQC)”标准化与部署,同时也在探索量子密码学(如 QKD)在国家级安全通信中的角色。

在这种语境下,Bennett 与 Brassard 的工作被看作是“为即将到来的量子时代提前铺设的一条安全通道”,而图灵奖的选择,也被媒体解读为学界对量子信息科学整体的正式“登基礼”。

关键点:

  • 本届图灵奖授予 Charles H. Bennett(IBM)和 Gilles Brassard(蒙特利尔大学),表彰他们在量子密码学和量子信息科学基础方面的奠基性贡献,两人共享 100 万美元奖金,被称为“量子革命”的关键推手。

  • 两人于 1984 年提出的 BB84 协议首次系统化了量子密钥分发:用单光子及量子测量的“扰动”特性实现密钥分发,一旦被窃听会在误码率中留下可检测痕迹,从原理上保证密钥安全。

  • 1994 年 Shor 算法表明,一旦强大量子计算机出现,目前依赖大数分解等难题的公钥密码体系将被攻破,凸显出量子密码学和后量子密码的战略重要性;Bennett‑Brassard 方案因安全性基于物理定律而被视为核心候选路径之一。

  • 两人及其合作者在 1990 年代提出量子隐形传态,利用纠缠实现态的远距传输,为未来量子网络和量子互联网提供基础协议,也加深了人们对纠缠和“远距作用”的理解。

  • 量子密码学从理论逐步走向现实:多国已建设 QKD 实验网络和商用网络,用于保护政府、金融和基础设施通信安全,企业与政府部门正在积极探索部署量子安全方案。

  • IBM 和蒙特利尔大学通过新闻稿强调,两位获奖者不仅在技术上开创领域,也在推动量子信息科学从边缘小圈子成长为数千研究者参与的主流前沿方面发挥了重要作用,凸显量子科学在“后摩尔时代”的地位。

  • 媒体普遍将此次获奖解读为图灵奖对量子信息科学整体的重大背书,也是在量子计算可能威胁现有密码体系、各国加速布局量子与后量子安全技术的历史节点上,对“安全基础设施升级”的一种象征性提醒。