三星,推出抗量子芯片

袁遗说科技 2025-02-26 20:32:47

目前正在准备样品发货。

随着量子计算技术的进步,人们对安全的担忧不断升级,对现有的加密系统构成了重大威胁。为此,三星电子宣布开发出业界首款配备硬件后量子密码 (PQC) 的安全芯片,这是半导体安全解决方案的突破性进展。

2 月 26 日,三星半导体业务部门的系统 LSI 业务部门宣布已完成 S3SSE2A 芯片的开发,目前正在准备样品发货。

S3SSE2A 芯片旨在保护移动设备上的关键数据免受量子计算带来的严重威胁。量子计算机利用量子力学原理,可以在几秒钟内完成传统超级计算机需要数十亿年才能完成的计算。这种巨大的计算能力可能会使当前的加密算法过时,因此有必要开发 PQC 来抵御潜在的量子攻击。

三星的 S3SSE2A 芯片在设备内部处理安全任务和数据存储,大大提高了信息处理的安全性。这是一个交钥匙解决方案,结合了硬件和软件,并具有 Active Shield 和 S-Laser 等专有安全技术。

值得注意的是,该芯片的计算速度比仅依靠软件进行 PQC 计算的现有解决方案快约 17 倍。这是通过采用由美国国家标准与技术研究所 (NIST) 开发的广受认可的联邦信息处理标准 (FIPS 140-2) 实现的。

微软20年精炼,全球首个拓扑量子芯片出炉

2月20日,美国科技公司微软正式发布新型量子计算芯片Majorana 1,这也是全球首个由拓扑核心驱动的量子处理器(QPU)。

与传统量子计算相比,Majorana 1具有更高容错能力、更强的抗干扰性,可以在复杂环境中运行。拓扑导体制造的量子比特,更快速、更可靠、更小尺寸的优势,每个量子比特尺寸仅为0.01mm。

这意味着,未来就可以轻易打造出拥有100万个量子比特的处理器。

纳德拉表示,「一块可以轻松握在掌心的芯片,能够解决当今地球上所有超级计算都无法突破的难题」。就比如,分解塑料、设计自我修复的材料、药物发现等等化学、生命科学、生物学中的问题,未来都能被攻克。

更值得一提的是,开发出全新的拓扑量子比特,是微软团队近20年磨一剑的成果。上个月,老黄曾预言量子计算还有20年才能实用,如今这一观点要被颠覆了。

Majorana 1横空出世,意味着人类能够在几年内,而不是几十年后,打造出具有现实意义的量子计算机。

量子时代,需要全新“晶体管”

Majorana 1量子芯片,是全球首款采用新型“拓扑计算核心”(Topological Core)架构的量子芯片(QPU)。它采用了全球首创的“拓扑导体”。拓扑导体(也称拓扑超导体)是一种特殊类别的材料,能够创造出全新的物质状态——这既不是固态、液态或气态,而是拓扑量子态。

这种突破性材料,能够观察和控制马约拉纳粒子(Majorana particles),从而制造出更可靠、更具扩展性的量子比特——量子计算机的基本构建单元。研究人员利用这一特性,能够产生更稳定的量子比特。这种量子比特不仅运算速度快、微型化、数字化可控,而且无需像现有方案那样作出巨大的取舍。

正如半导体的发明,使当今的智能手机、计算机和电子设备成为可能一样,拓扑导体加持的新型量子芯片,将会开辟全新的应用途径。量子时代,需要全新的晶体管。

用于开发Majorana 1量子芯片的这种新架构,为在一个可以放入手掌的单个芯片上集成百万量子比特提供了明确的技术路径。需要明确的是,微软已经在一枚可扩展至百万量子比特规模的芯片上,成功集成了8个拓扑量子比特。

量子芯片作为量子计算的核心硬件,其技术突破有望重塑未来算力格局、安全体系与产业生态,推动人类社会进入“量子+AI”协同发展的新纪元。近年来,量子芯片在技术突破和产业化进程上取得了显著进展。

比如,2024年12月,谷歌和中国科学技术大学分别发布了105比特的超导量子芯片“Willow”和“祖冲之三号”。其中,祖冲之三号在随机电路采样任务中,经典模拟成本较谷歌实验提升了6个数量级,展现了更强的量子优越性。

根据赛迪顾问数据,中国量子芯片市场规模预计2025年突破100亿元,保持30%以上的增长率。

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