华裔女博士生攻克 量子密码学半世纪未解难题

南加州大学电脑科学博士生黄米滢（Miryam Mi-Ying Huang，音译），日前在IEEE电脑科学基础研讨会上，荣获理论电脑科学领域最具竞争力的学生荣誉“麦赫特奖（Machtey Award）”最佳学生论文奖，成为南加大首位获此殊荣的博士生。其研究首度证明，量子程式的“混淆”问题在广泛情境下具可行性，成功回应一项最早于1976年提出、后延伸至量子领域的长期未解难题。

所谓“程式混淆”，是指在允许他人执行程式同时，无法得知其内部运作逻辑的技术。黄米滢指出，研究团队首次证明可对一大类量子程式进行混淆；目前量子密码学的发展阶段，仍类似古典密码学数十年前的状态，此项成果代表朝向“全量子环境”下程式混淆迈出重要一步。

该研究由黄米滢与华盛顿大学（UW）博士生邓尔澄（Er-Cheng Tang，音译）共同完成。两人首先针对量子环境提出全新定义，指出量子攻击者具备古典模型无法涵盖的额外能力；随后整合三项关键技术，包括保护量子程式内部状态的方法、可分析程式行为且不泄露逻辑的量子电路新表示方式，以及运用“量子隐形传态”处理量子输入与输出，并以严谨数学证明支撑整体架构。

黄米滢的指导教授、南加大维特比工学院电脑科学系助理教授张家鹏（Jiapeng Zhang，音译）表示，黄米滢具备长期专注于高难度问题的能力，实属难得。黄米滢自博士一年级即投入此课题研究，并在指导下持续探索具突破性的创新方向。此外，研究亦在华盛顿大学教授Andrea Coladangelo协助黄米滢进行学术访问期间取得关键进展；华盛顿大学教授林惠雅（Huijia Rachel Lin，音译）则协助强化团队在程式混淆领域的理论基础。

黄米滢表示，未来将持续投入学术研究，专注理论密码学与复杂性理论，并对密码学与人工智慧交叉领域深具兴趣。她与邓尔澄在今年的后续研究中，已进一步将混淆技术推展至任意量子电路的理想化模型，使其能隐藏任意量子计算内容。

南加州大学电脑科学博士候选人黄米莹与合作者首次证明量子程式混淆在广泛情境下可行，解答逾半世纪未解难题，并荣获理论电脑科学领域最具竞争力的麦赫特奖最佳学生论文奖。（取自南加州大学官网）