量子通信,“絕對(duì)安全”的通信
量子通信狹義的講指的是量子密鑰分配或基于量子密鑰分配的密碼通信。也就是以量子通信的安全性確保密鑰的安全性,從而確保加密后的信息的安全性。
以量子狀態(tài)作為密鑰突破了傳統(tǒng)加密方法的束縛,具有不可復(fù)制性,具有理論上的“無(wú)條件安全性”。因?yàn)槿魏谓孬@或測(cè)試量子密鑰的操作,都會(huì)改變量子狀態(tài)。這樣,截獲者得到的只是無(wú)意義的信息,而信息的合法接受者可以從量子態(tài)的改變,知道密鑰曾被截取。是人類(lèi)已知惟一的具有“信息—理論”安全性證明的通信體系,可從根本上保證通信不可竊聽(tīng)和不可破譯,被認(rèn)為是保障通信安全的終極技術(shù)手段。
打個(gè)通俗的比方,就像兩軍對(duì)壘,A要把情報(bào)送給B,在傳統(tǒng)方式下,只要另一方抓住了A,就有可能審問(wèn)出情報(bào)；量子通信條件下,是一個(gè)模擬的A去送信,就像孫悟空拔了一根毫毛變出的小猴子,抓住他也沒(méi)用,但只要這個(gè)小猴子找到了B,孫悟空再來(lái)一個(gè)心電感應(yīng),小猴子就能把所有信息說(shuō)出來(lái)。
因此,量子通信被國(guó)際上認(rèn)為是事關(guān)國(guó)家信息安全的戰(zhàn)略性研究領(lǐng)域,引起各國(guó)國(guó)防部門(mén)的高度重視。從2003年開(kāi)始,美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署領(lǐng)銜建設(shè)了DARPA量子通信技術(shù)試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò),2009年DARPA又建成了一個(gè)城域量子通信演示網(wǎng)。
北大西洋公約組織則出資支持牛津大學(xué)A·Ekert教授的量子信息研并且,量子通信是一種與現(xiàn)行方式具有本質(zhì)區(qū)別、全新的信息處理方式,除了通信安全性,還可以在計(jì)算能力、信息傳輸通道容量、以及測(cè)量精度上突破經(jīng)典技術(shù)的極限。
中科院副院長(zhǎng)詹文龍介紹,量子通信這一世界上最晦澀難懂的科學(xué)已經(jīng)變成了最前沿的技術(shù),已經(jīng)從潛在的戰(zhàn)略意義發(fā)展到具有重大的實(shí)用價(jià)值,目前,量子通信技術(shù)已具備實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化的能力。它有可能改變未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展格局,有望形成國(guó)家重大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),已成為世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性科技。
在歐洲,歐盟在其《歐洲研究與發(fā)展框架規(guī)劃》中專(zhuān)門(mén)提出了用于發(fā)展量子信息技術(shù)的《歐洲量子科學(xué)技術(shù)》計(jì)劃以及接下來(lái)的《歐洲量子信息處理與通信》計(jì)劃,并在2008年9月發(fā)布了關(guān)于量子密碼的商業(yè)白皮書(shū),啟動(dòng)量子通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究,聯(lián)合來(lái)自12個(gè)歐盟國(guó)家的41個(gè)最優(yōu)秀的量子信息研究組成立了“基于密碼的安全通信”工程。
在美國(guó),量子信息被列為《保持國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力》計(jì)劃的重點(diǎn)支持課題,2009年的信息科學(xué)白皮書(shū)中即要求各科研機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)開(kāi)展量子信息技術(shù)研究；日本則提出了量子信息技術(shù)長(zhǎng)期研究戰(zhàn)略,目前年投入2億美元,規(guī)劃在5-10年內(nèi)建成全國(guó)性的高速量子通信網(wǎng)……
量子通信技術(shù)對(duì)于一些世界著名的大公司也對(duì)其投入了大量研發(fā)資本,實(shí)際介入了量子通信技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,譬如美國(guó)電話(huà)電報(bào)公司(AT&T),Bell實(shí)驗(yàn)室,IBM,Philips,NEC,西門(mén)子等電子通信產(chǎn)業(yè)的國(guó)際巨頭。
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