電腦界諾貝爾獎揭曉:量子資訊之父榮獲 2025 圖靈獎

趙嫺 | 特約編輯 (臺灣大學化學系碩士生)

2025 年,被譽為「電腦界諾貝爾獎」的 圖靈獎(ACM A.M. Turing Award),頒發給兩位量子資訊科學的先驅者—IBM 的 Charles H. Bennett 與蒙特婁大學的 Gilles Brassard,以表彰他們對量子密碼學與量子資訊理論的重大貢獻。

2025 年 A.M. 圖靈獎

Charles H. Bennett(左,IBM 研究員)與 Gilles Brassard(右,蒙特婁大學教授)榮獲 2025 年 A.M. 圖靈獎。
圖片來源:
Bennett, Charles H. — IBM Research, via Wikimedia Commons
Brassard, Gilles — Photo by Lëa-Kim Châteauneuf, via Wikimedia Commons


在現代資訊社會中,多數加密技術(例如 RSA)利用「計算上極難解決的數學問題」來保障資訊安全。然而,隨著量子電腦的快速發展,這些原本難以破解的問題,未來可能在極短時間內被解開,對現有加密系統造成重大威脅。

Bennett 與 Brassard 所提出的量子密碼學,則提供了一條截然不同的道路,不再依賴計算難度,而是直接利用量子力學的基本原理來確保安全性。

在量子世界中,觀測會改變系統狀態,原本處於疊加態的粒子,在被測量時會「塌縮」為某一確定狀態。因此,若有第三方(Eve)試圖竊聽通訊雙方(Alice 與 Bob)傳輸的量子金鑰,必然會對量子態造成干擾,並留下可被偵測的痕跡。換言之,利用量子力學的原理,可以使得任何竊聽行為都無法隱匿,讓通訊安全可以從物理原理上得到保障。

這一切的起點,可以追溯到 1960 年代一個當時看似天馬行空的想法。Bennett 的好友 Stephen Wiesner 提出「不可偽造的量子鈔票」概念,雖然當時未受到學界重視,但 Bennett 察覺到其中的深遠意義,並在 1970 年的筆記中首次寫下「量子資訊理論」(Quantum Information Theory)的概念。

1984 年,Bennett 與 Brassard 正式發表著名的 BB84 協議,開創了量子密鑰分配(Quantum Key Distribution, QKD)的理論基礎。他們甚至在 IBM 的辦公室中,利用鏡子、偏振片與膠帶,打造出世界上第一套量子加密實驗裝置,為這個新領域奠定了實驗基礎。

如今,這項誕生於 40 年前的研究,已逐漸成為未來網路安全的重要基石。隨著 IBM 宣布預計於 2029 年推出首台大規模容錯量子電腦,量子運算時代正逐步逼近。而 Bennett 等人的貢獻,使人類在這場技術變革來臨之前,已提前握有守護資訊安全的關鍵工具。

資料來源

    1. IBM Fellow and Quantum Pioneer Charles H. Bennett Receives A.M. Turing Award, Computing’s Highest Honor
      https://newsroom.ibm.com/2026-03-18-ibm-fellow-and-quantum-pioneer-charles-h-bennett-receives-a-m-turing-award-computings-highest-honor

 

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