澳大利亞格里菲斯大學(xué)主導(dǎo)的一項(xiàng)研究，可能促使互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸安全向前邁進(jìn)一大步。

在《自然通訊》電子期刊上發(fā)表的一篇論文中，格里菲斯大學(xué)量子動(dòng)力學(xué)中心的物理學(xué)家們闡述了“量子旋轉(zhuǎn)”在增強(qiáng)長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸安全性、挫敗黑客和竊聽(tīng)者，以及解決通訊設(shè)備信任問(wèn)題上的應(yīng)用前景。

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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Geoff Pryde教授稱(chēng)：“量子物理為絕對(duì)安全的信息傳輸提供了實(shí)現(xiàn)的可能，你的信用卡詳細(xì)信息和其它個(gè)人資料在網(wǎng)上傳輸過(guò)程中將與黑客完全絕緣。”

“理想狀況下，這一***的長(zhǎng)距離安全通信實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常簡(jiǎn)單。通信雙方共享強(qiáng)糾纏量子系統(tǒng)(如光子)產(chǎn)生的不可破解的隨機(jī)編碼即可。”

“然而，不幸的是，真實(shí)世界中因?yàn)橛袀鬏敽蜋z波損耗，長(zhǎng)距離通信的雙方并不能共享足夠強(qiáng)的糾纏。光子在通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)，會(huì)有部分丟失，也就給外部留下了獲取其編碼的漏洞。”

于是，格里菲斯的研究人員聚焦于另一個(gè)備選方案——量子旋轉(zhuǎn)。

Pryde教授表示，盡管只是量子糾纏的弱化形式，量子旋轉(zhuǎn)卻反而能在保證通信安全的情況下兼顧真實(shí)世界的傳輸損耗和免去對(duì)設(shè)備絕對(duì)信任的需求。

“量子糾纏是安全通信的***資源，但你需要驗(yàn)證它是否真的能保證隔絕竊聽(tīng)者。我們的新技術(shù)就能做到在不要求通信設(shè)備可信度的情況下完全隔絕竊聽(tīng)，并且它在常規(guī)方法不能勝任的長(zhǎng)距離通信中表現(xiàn)良好。”

此研究團(tuán)隊(duì)在發(fā)送編碼的每一步使用特殊的光子量子狀態(tài)構(gòu)造測(cè)試儀。

依據(jù)海森堡不確定性原理(微觀粒子的位置和速度不可確定)，黑客即使侵入了測(cè)試儀也無(wú)法確定這些量子狀態(tài)。顯然，這意味著量子測(cè)試儀仍然可被安全地應(yīng)用。

在實(shí)驗(yàn)中，充當(dāng)通信雙方的測(cè)量設(shè)備從一個(gè)量子源接收糾纏光子。充當(dāng)仲裁的另一個(gè)量子源則負(fù)責(zé)準(zhǔn)備構(gòu)造測(cè)試儀的量子狀態(tài)。

格里菲斯大學(xué)理論物理學(xué)家Micheal Hall博士表示，協(xié)議運(yùn)行幾輪之后，仲裁便可利用通信雙方的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)測(cè)試以確定真正的量子旋轉(zhuǎn)。

量子仲裁旋轉(zhuǎn)協(xié)議在不需要信任測(cè)量?jī)x器方面足以匹敵強(qiáng)糾纏，且比后者具更強(qiáng)的抗干擾能力。研究人員希望能將此技術(shù)應(yīng)用于完全量子安全的編碼實(shí)證中。