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量子通信“绝对保密”该怎么理解?

时间:2019-07-11 09:26来源:新华网 作者:周子毅 点击:

       随着通信技术的不断发展,在给人们带来了极大便利的同时,也存在很多信息安全隐患。越来越多的企业与个人开始关注与自身相关的信息是否安全,以及正常的通信活动是否会出现信息丢失和被窃取的情况。

 

 

       我们都知道,现代密码学所采用的加密通常是利用数学算法的复杂度来增加破译的困难程度。如果破译者希望得到信息的内容,就需要先破译得到“钥匙”。而超级计算机的出现,再复杂的“钥匙”都有可能最终被破译。尽管信息也是加密的,但是这些传统加密办法较易被破解。另外,在信息的传输过程中,以我们平时打电话为例,信号经过无线网、基站等若干个节点,任何一点都可能被窃听,面临着信息安全威胁。
 

        如今,信息安全不但对国家的国防、金融、政务、商业等领域非常重要,对个人来说也是非常重要的,比如银行帐户信息、密码都是不能泄露的;还有将来的无人驾驶需要远程控制汽车系统,都要尽可能保证信息安全,以保证车辆行驶的安全。
 

        2016年8月16日,我国成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,这一好消息让量子通信技术瞬间变“网红”,人们在追捧“高精尖”的同时,也在疑惑该技术与大众的日常生活有着怎样的联系。

        量子卫星的发射,让我们的量子通信成为了可能,使得信息的安全得到了保证。量子技术加密可以利用物理规律来保障信息的唯一性,这种技术是本质性的,是瞬时完成的,在理论上不可破解。在量子信息中,有一条很基本的定理叫作“量子不可克隆定理”,它可以保证量子比特无法被精确复制。在以往的通信方式中,就算寄件人粘好信封,滴蜡盖上火印,也防不住有人拆开、读完再复原;而用电磁波传递一个秘密时,“音量”再低,也防不住精细的窃听。最终,可以设法将“音量”调低到如此程度:信息微弱到了极限——量子级别,而处于量子态的粒子具有“自我毁灭”的特性,任何间谍去测量都会破坏它,再小心的读取都会彻底改变它,而不可能只改变一点点,同时,拷贝也会破坏信息,并让使用者知晓,也是这一特性让它很适合做“保密工具”。
 

       因此,“量子通信”就是利用量子比特作为信息载体来传输信息的通信技术,可以在确保信息安全、增大信息传输容量等方面突破经典信息技术的极限。量子通信有两种最典型的应用,一种是量子密钥分发,另一种是量子隐形传态。量子密钥分发克服了经典加密技术内在的安全隐患,也是迄今为止唯一被严格证明是原理上无条件安全的通信方式。
 


 

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处。

 

(责任编辑:党兰)

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