據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》雜志近日?qǐng)?bào)道，潛艇潛入水中時(shí)必須保持與遙遠(yuǎn)的海軍基地之間的安全通信，而量子通訊有望支持它們贏得這場(chǎng)安全技術(shù)挑戰(zhàn)的勝利。潛艇通常采用隨機(jī)的密鑰，即用后立即銷毀的一次性密碼來(lái)加密信息。由于每個(gè)密鑰僅使用一次，這使竊聽(tīng)者幾乎無(wú)法破譯密碼。

但這也存在一個(gè)問(wèn)題，就是密鑰必須在潛艇離開(kāi)基地前就被安全確定，也就是說(shuō)船上會(huì)攜帶大量密鑰，一旦潛艇被敵軍俘獲，密鑰也將落入敵人手中，造成密鑰失效。

另一個(gè)問(wèn)題就是，潛艇使用可以穿透水流的低頻無(wú)線電波接收信息，但以這種頻率，每秒鐘僅能傳輸幾個(gè)字符。若為了提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，改用高頻電波接收，潛艇必須浮出水面并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)。

美國(guó)國(guó)防通信公司ITT的量子技術(shù)主管馬爾科·蘭扎格塔表示，如何能令潛艇在盡可能長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不被探測(cè)到，專家們已經(jīng)討論了數(shù)周。他建議使用一種名為量子密鑰分配(QKD)的技術(shù)來(lái)解決以上問(wèn)題。這種技術(shù)利用光子的量子特性，用兩種不同的非極化方式編碼0和1，以生成和交換一個(gè)密鑰。任何阻截光子的嘗試都將擾亂光子的特性，并隨之發(fā)出警報(bào)。通過(guò)在100米的水下建立一個(gè)安全鏈接，潛艇能夠?qū)⒓す夤庾觽鬏斨列l(wèi)星，并轉(zhuǎn)發(fā)到海軍基地。隨著密鑰的改變，潛艇能夠借助激光脈沖進(jìn)行安全溝通。

蘭扎格塔的模擬表明，將有可能以每秒170兆字節(jié)的速度傳送和接收數(shù)據(jù)，這一速度足夠支持視頻通信。他將于本月在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)協(xié)會(huì)主辦的密碼學(xué)研討會(huì)上細(xì)致闡述這一想法，并計(jì)劃晚些時(shí)候在美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室(NRL)測(cè)試光子的量子態(tài)能否在其通過(guò)水流傳播時(shí)仍較好地保持。

但奧地利維也納大學(xué)的魯伯特·烏爾森卻對(duì)這一設(shè)想表示了不同意見(jiàn)，他曾在2007年參與了一個(gè)科研項(xiàng)目，可在空中發(fā)送光子達(dá)144千米，創(chuàng)下了量子密鑰分配的紀(jì)錄。雖然從理論上講量子加密信號(hào)能發(fā)送至衛(wèi)星或從衛(wèi)星發(fā)出，但烏爾森表示，所需的設(shè)備都未曾在空中和水下使用過(guò)，因此目前這一設(shè)想仍屬幻影。

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