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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。


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