在数据要素加速流通、跨机构协同需求日益增长的背景下,“数据可用不可见”成为行业共识。
现实场景中,金融机构联合风控、医疗机构共享研究数据、产业链上下游联合建模等需求不断增加,但参与方之间数据边界清晰、合规要求严格,传统集中式处理或简单加密传输难以满足“既要算得动、也要看不见”的双重要求。
与此同时,量子计算作为新兴算力形态被寄予厚望,其潜在优势在于处理特定复杂问题时的效率提升,但如何在引入量子算力的同时,避免数据与算法在远程计算、联合计算中暴露,成为关键议题之一。
问题在于,多方协同计算的核心矛盾并非“能否计算”,而是“能否在互不信任条件下计算”。
在传统多方计算或外包计算中,主要风险来自三方面:其一,输入数据在传输和处理链路中可能被窥探或还原;其二,计算过程中的中间态可能泄露业务逻辑或敏感特征;其三,平台或算力提供方的执行可信度难以证明,存在“算没算、按没按要求算”的验证难题。
量子计算引入后,上述风险并不会自动消失,甚至可能因设备昂贵、资源集中而进一步强化对远程服务端的依赖,进而提升隐私与可信的挑战。
针对这些痛点,微算法科技提出将盲量子计算与安全多方量子计算耦合的技术路线。
盲量子计算的基本思路是把计算过程“遮蔽”在量子态的随机性与测量机制之中,使远程量子服务器在执行计算时难以获取客户端输入及算法细节,从而实现“算力可外包、隐私不外包”。
安全多方量子计算则面向多参与方协作场景,强调在量子网络环境下,各参与方能够共同完成计算任务,同时确保任何单一参与方都无法获得其他参与方的原始数据。
该公司提出的框架将二者叠加,目标是在多方场景中同时实现对数据、算法和通信链路的保护。
从技术结构看,该探索方案强调“全生命周期”的隐私与可信控制:在初始化阶段引入可信机制,利用量子态制备与分发形成计算所需资源;在数据进入计算前,参与方采用密钥与加密方式对输入进行封装;在计算阶段,依据协议对测量角度等关键参数进行处理,使服务端仅执行操作而难以推断真实意图;在输出阶段,通过设置“陷阱量子比特”等验证手段,对计算过程是否按约定执行进行校验,并在校验通过后由相关参与方解密获取结果。
其间还引入量子密钥分发生成共享密钥,并结合同态加密、零知识证明等密码技术思路,以降低多方协作中的信任成本。
此外,方案提出利用量子纠错码提升传输与计算的容错能力,以适配实际链路噪声与设备误差带来的不确定性。
这一方向的影响主要体现在三方面:第一,若能成熟落地,将为“跨域协作”提供新的技术基座,推动数据在合规框架下实现更高质量流通,尤其适用于“数据出域难、协作需求强”的场景。
第二,通过把验证机制嵌入计算流程,可在一定程度上提升对算力提供方的可审计性与可验证性,有助于缓解外包计算的信任焦虑。
第三,该类方案强化了“隐私保护与算力利用并行设计”的理念,有望推动量子计算从单点性能竞赛转向面向应用的系统工程。
同时也应看到,当前该方向仍存在工程化与治理层面的现实约束。
一是对可信第三方或可信组件的依赖如何最小化、如何避免单点信任带来的系统风险,需要在架构上进一步优化。
二是量子网络、量子存储与纠错能力仍处发展阶段,协议在真实环境中的通信成本、资源消耗与稳定性表现,直接影响可用性与经济性。
三是跨机构应用还涉及数据合规、行业监管、审计取证等要求,技术方案需与制度安排相衔接,形成可执行、可评估的安全基线与标准体系。
在对策层面,业内人士建议从“协议验证、系统集成、标准协同”三条线并行推进:其一,强化对关键协议的安全性证明与可验证实现,避免在实现层引入旁路泄露;其二,加强与现有密码体系、身份认证、访问控制、审计系统的协同,形成端到端的工程闭环;其三,推动在金融、科研等典型场景开展可控试点,形成可复用的指标体系,如隐私泄露风险评估、计算准确性、时延与成本等,为规模化应用提供依据。
前景方面,随着量子通信与量子计算基础设施逐步完善,隐私保护型量子计算可能成为未来“算力服务化”的重要方向之一。
短期看,其应用更可能从高价值、小规模、强合规需求的协作计算切入;中长期看,若在资源效率、可靠性与互操作性上取得突破,并形成统一标准与产业生态,相关技术有望在金融联合风控、跨机构科研计算、供应链协同建模等领域释放更大潜力。
当量子计算从实验室走向产业应用,数据安全与计算效率的平衡成为必须跨越的鸿沟。
这项来自中国科研团队的创新成果,不仅展现了量子信息技术解决实际问题的巨大潜力,更标志着我国在量子安全领域已从跟跑者转变为领跑者。
在数字化浪潮中,科技创新的深度与广度,正决定着国家竞争力的高度。