这个问题透露出些许恶意,偶想可能是对量子通讯不了解,所以偶忍不住要来说两句。本人是985光学A+专业毕业,同学中有多位留校任教授,去年同学会还咨询了留校同学关于潘院士的问题。从学术界看,潘院士还是很牛的。过去龙芯的胡伟武经常露面被人说爱搞噱头,看来怎样都会有人说啊。
用著名科普学者卓克老师的话来说:量子加密:或许是人类的终极加密法和其他通信加密法最大的不同是,其他加密法的原理只使用了数学,而它不但使用了数学,还使用了物理中的量子理论。也许正是因为背后有两大靠山,所以它是目前为止最强的加密法,就算是量子计算机也很可能无法破解。要理解为何无法破解,就要从基本原理说起。
1、基础原理——双缝实验在量子力学里,双缝实验(double-slit experiment)是一种演示光子或电子等等微观物体的波动性与粒子性的实验。
观察者可以决定是否装置探测器于光子的路径。从决定是否探测双缝实验的路径,他可以决定哪种性质成为物理实在。假若他选择不装置探测器,则干涉图样会成为物理实在;假若他选择装置探测器,则路径信息会成为物理实在。然而,虽然他能够选择探测路径信息,他并无法改变光子通过的狭缝是左狭缝还是右狭缝,他只能从实验数据得知这结果。类似地,虽然他可以选择观察干涉图样,他并无法操控粒子会冲击到探测屏的哪个位置。两种结果都是完全随机的。简单说就是物理原理级别的防偷窥,你一看它就自动消失。
2、什么是量子加密目前量子通信可以通过光缆通信,也可以通过激光在空间传播,近期新闻刚宣布墨子号空间量子通信实验成功(也回答了题主的问题),以下以光纤为例。
首先,光缆上的信息本来就是单次钥匙簿加密的,就算在使用过程中不遵守随机的原则,暴露了一些特征,也不用担心。因为在量子通信中,还会增加一个确认环节,来判断光路上有没有人窃听。
因为人对光的测量会改变光原有的量子态,第三方窃听光缆,其实就相当于在双缝干涉实验时,在两道缝前又添加了两个探测器,这时候幕布上明暗条纹就会不见了。也就是说,收发双发只要发现幕布上的图案变了,就知道有人在窃听了。只要发现有人窃听,他们就切换到其他线路上,那条被窃听的线路就废掉了。这是量子加密又一个新功能。
在真实的应用下,窃听会导致接收方收到的信息有错误。但怎么知道有错呢?其实打个电话,核对一下解码出来的原文就可以了。
3、为什么量子通信曝光率低据说白宫和五角大楼已经安装了量子通信系统,并且已经投入使用。如果美国可以这样做,世界其他发达国家,包括中国的那些机要部门,很可能也已经部署了量子加密。
大家能从公开渠道获取的相关信息,一定是这个行业最顶尖的人允许大家看到的。很多技术细节,很多故事今天都还在保密机构中锁着,需要等上数十年保密约定的期限过了,才能公之于众。讲个密码学届最悲伤的故事体会一下何谓保密。
计算机之父图灵在二战中破译了德军的恩尼格码密码机,为二战胜利立下不世之功,但战后由于保密,他的贡献不为人知,最终因为同性恋罪被捕入狱,1954年在遭受非人待遇后在屈辱中自杀。直到2013年才由英国女王下令平反。所以,就在大家谈论量子通信时,说不定已经有很多新进展,有很多坚固的密码已经被破解,很多国家的情报机构正在偷着乐,也有很多做出突出贡献的人却注定要被埋没。这一切都需要时间和机遇,让他们今后出现在历史舞台上。