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【量子保密通信产业:“两条腿走路”更稳】中国科学报:在科幻小说《三体》中,三体人制造了一种名为“智子”的智能机器,它可通过量子纠缠进行任意距离上的实时通信。当然,智子这种幽灵般的瞬时通信技术,还只存在于科幻小说中。
量子保密通信常见的三种技术手段分别是量子密钥分发(QKD)、量子随机数发生器(QRNG)和量子隐形传态(QT)。其中,量子隐形传态最接近于科幻小说中的智子,中国科学院院士潘建伟称之为“量子世界的筋斗云”。
根据中国科学技术大学相关研究团队给出的解释,量子隐形传态能够借助量子纠缠将未知的量子态传输到遥远地点,而不用传送物质本身,是远距离量子通信和分布式量子计算的核心功能单元。但是,迄今为止,所有的量子隐形传态实验都局限于量子态的二维子空间。高维量子态的隐形传态作为完整传输一个量子系统的“最后一个待解决挑战”,由于其可行性理论方案和实验技术上的双重困难,一直悬而未决,以至于成为量子信息技术的“无人区”。因此,量子保密通信产业目前所有的故事,几乎都由QKD和QRNG缔造。
QKD在原理上可以为经典通信提供一种无条件安全的保障。在现有的密码体制中,“一次一密”的对称密钥被证明可以做到“无条件安全”,即使遭受的攻击来自量子计算机。以往这种保密方式需要大量密钥,密钥更新是个大问题,而QKD填补的就是这个缺口。同时,它基于量子力学基本原理——单光子的不可分割性和量子态的不可复制性,从原理上保证了信息的不可窃听和不可破解。
QRNG是另外一种途径。QRNG基于量子“不确定性”原理,通过测量量子态的随机塌缩获得“真随机数”。与通过算法产生的“伪随机数”相比,QRNG产生的随机数具有不可预测性;与通过“掷骰子”等无序行为产生的物理随机数相比,QRNG产生的随机数具有更严格清晰的随机性度量。因此QRNG是一种理想的密钥资源,非常适用于本地信息加密。
当前的量子保密通信应用是基于QKD或QRNG技术在现有通信网络上附加一层可进行密钥交互的网络,进而达到利用量子加密技术为信息安全“再上一把锁”的效果。详细浏览:https://t.cn/A6XnyySA
量子保密通信常见的三种技术手段分别是量子密钥分发(QKD)、量子随机数发生器(QRNG)和量子隐形传态(QT)。其中,量子隐形传态最接近于科幻小说中的智子,中国科学院院士潘建伟称之为“量子世界的筋斗云”。
根据中国科学技术大学相关研究团队给出的解释,量子隐形传态能够借助量子纠缠将未知的量子态传输到遥远地点,而不用传送物质本身,是远距离量子通信和分布式量子计算的核心功能单元。但是,迄今为止,所有的量子隐形传态实验都局限于量子态的二维子空间。高维量子态的隐形传态作为完整传输一个量子系统的“最后一个待解决挑战”,由于其可行性理论方案和实验技术上的双重困难,一直悬而未决,以至于成为量子信息技术的“无人区”。因此,量子保密通信产业目前所有的故事,几乎都由QKD和QRNG缔造。
QKD在原理上可以为经典通信提供一种无条件安全的保障。在现有的密码体制中,“一次一密”的对称密钥被证明可以做到“无条件安全”,即使遭受的攻击来自量子计算机。以往这种保密方式需要大量密钥,密钥更新是个大问题,而QKD填补的就是这个缺口。同时,它基于量子力学基本原理——单光子的不可分割性和量子态的不可复制性,从原理上保证了信息的不可窃听和不可破解。
QRNG是另外一种途径。QRNG基于量子“不确定性”原理,通过测量量子态的随机塌缩获得“真随机数”。与通过算法产生的“伪随机数”相比,QRNG产生的随机数具有不可预测性;与通过“掷骰子”等无序行为产生的物理随机数相比,QRNG产生的随机数具有更严格清晰的随机性度量。因此QRNG是一种理想的密钥资源,非常适用于本地信息加密。
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