版權歸原作者所有，如有侵權，請聯係我們(men)

今天，是第55個(ge) 世界電信日。

1969年，國際電信聯盟第二十四屆行政理事會(hui) 通過決(jue) 議，將5月17日定為(wei) “世界電信日”。

隨著通信技術的不斷發展，在給人們(men) 帶來了極大便利的同時，也存在很多信息安全隱患。越來越多的企業(ye) 與(yu) 個(ge) 人開始關(guan) 注與(yu) 自身相關(guan) 的信息是否安全，以及正常的通信活動是否會(hui) 出現信息丟(diu) 失和被竊取的情況。量子通信主要就是解決(jue) 通信安全性問題。

媒體(ti) 報道，今年3月，中國科學技術大學潘建偉(wei) 院士、徐飛虎教授等人，開發出高速高保真度集成光子學量子態調控、高計數率超導單光子探測等關(guan) 鍵技術，實現百兆比特率的實時量子密鑰分發，將國際成碼率紀錄提升一個(ge) 數量級，對未來量子通信的大規模應用具有重要意義(yi) 。3月14日國際著名學術期刊《自然·光子學》發表了該成果。

在517這天，我們(men) 聊聊量子通信的“絕對保密”。

什麽(me) 是量子、量子通信和量子密鑰

首先需要了解幾個(ge) 基礎概念。

量子是光子、質子、中子、電子、介子等基本粒子的統稱，是能量的最基本攜帶者。

量子是物理世界裏最小的、不可分割的基本單元，是能量的最基本攜帶者。它是光子、質子、中子、電子、介子等基本粒子的統稱。可以說，整個(ge) 世界都是由量子組成的。比如，日常生活中的光，就由大量光量子組成。

量子通信是量子信息學的一個(ge) 重要分支，它利用量子力學原理對量子態進行操控，在兩(liang) 個(ge) 地點之間進行信息交互，可以完成經典通信所不能完成的任務。它有兩(liang) 種最典型的應用，一種是量子密鑰分發，另一種是量子隱形傳(chuan) 態。量子密鑰分發克服了經典加密技術內(nei) 在的安全隱患，也是迄今為(wei) 止唯一被嚴(yan) 格證明是原理上無條件安全的通信方式。

量子密鑰分發是通過對光量子態的傳(chuan) 輸和測量，產(chan) 生不可截獲不可篡改，完全具備量子隨機性的量子密鑰。密鑰的呈現形式為(wei) 二進製比特，可以為(wei) 各類數據通信建立牢不可破的加密，即量子加密通信。

量子技術為(wei) 何保密性高

量子技術加密可以利用物理規律來保障信息的唯一性，這種技術是本質性的，是瞬時完成的，在理論上不可破解。在量子信息中，有一條很基本的定理叫作“量子不可克隆定理”，它可以保證量子比特無法被精確複製。

在以往的通信方式中，就算寄件人粘好信封，滴蠟蓋上火印，也防不住有人拆開、讀完再複原；而用電磁波傳(chuan) 遞一個(ge) 秘密時，“音量”再低，也防不住精細的竊聽。最終，可以設法將“音量”調低到如此程度：信息微弱到了極限——量子級別，而處於(yu) 量子態的粒子具有“自我毀滅”的特性，任何間諜去測量都會(hui) 破壞它，再小心的讀取都會(hui) 徹底改變它，而不可能隻改變一點點，同時，拷貝也會(hui) 破壞信息，並讓使用者知曉，也是這一特性讓它很適合做“保密工具”。

利用這個(ge) 特性，量子通信也就保證了安全。

量子通信未來會(hui) 不會(hui) 取代傳(chuan) 統通信

專(zhuan) 家張文卓介紹：“實際上，量子通信的目標並不是要把傳(chuan) 統的數字通信給取代掉。比如量子密鑰分發，它本身是為(wei) 了讓傳(chuan) 統的數字通信變得更安全，並不能獨立存在。而量子隱形傳(chuan) 態則完全取決(jue) 於(yu) 量子計算機的發展。隻有未來所有的經典計算機都被量子計算機取代了，才完全會(hui) 用這種通信方式。但問題是，量子計算機和傳(chuan) 統計算機就好比核武器和常規武器，是不可能完全取代彼此的。未來應該是量子通信和傳(chuan) 統通信一起構建天地一體(ti) 化通信網絡。”

隨著量子信息研究深化應用，也許能在不遠的將來，量子通信技術將如同手機、電腦一般，走入尋常百姓家。

歡迎掃碼關(guan) 注深i科普！

我們(men) 將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的科普活動和科普好物！