量子保密通信：实现信息安全的科技探秘

起源于上世纪初的量子力学用概率描述物理现象，看起来的确有些“玄”：微观尺度上的粒子“可能”在这里又在那里，“可能”同时向两个方向运动；粒子之间还可以互相纠缠——通过某种方式即时地远程感知、影响对方。

经过爱因斯坦、玻尔、海森堡、薛定谔等科学巨擘不断完善，量子力学理论初步成形并持续发展。这套看似“不合常理”的理论获得越来越多的实验支持，催生了许多重大发明——原子弹、激光、晶体管、核磁共振、全球卫星定位系统等。欧盟2016年宣布将量子技术作为新的旗舰科研项目时，将上述成果称为“第一次量子革命”。

而量子信息技术是量子力学的最新发展，代表了正在兴起的“第二次量子革命”，其中最具代表性的就是量子通信和量子计算。

量子通信主要解决通信安全性问题。传统信息加密技术依赖数学算法的复杂性，但随着计算能力的飞速提升，再复杂的加密算法也有可能被破解。基于“量子密钥”的量子通信，则从客观物理规律这一根本出发，做到“绝对安全”。

比如，量子本身即是最小单元，用一个光量子传递信息时，窃听者无法分割出“半个量子”来获取信息；量子力学的“测不准原理”则约束了窃听行为本身，只要有人试图测量量子，量子的状态就自动发生改变，“举报”窃听行为；此外，量子的不可克隆性决定了窃听者无法精准复制量子信息。(www.xing528.com)

因此，用量子做成“密钥”来传递信息，窃听必然会被发现，且加密内容不可破译。

量子通信早已是学界研究热点。1997年，一篇关于“实验量子隐形传态”的论文在英国《自然》杂志发表，经层层评审后还入选“百年物理学21篇经典论文”，潘建伟院士就是作者之一。他此次获评《自然》杂志年度十大科学人物，也彰显量子通信受到国际科学界高度关注。

什么是量子通信？它是量子物理学和密码学相结合的一门新兴学科，利用量子态的物理性质为通信双方提供绝对安全的通信方式。量子保密通信从量子力学不确定性原理和量子态不可克隆定理出发，从理论上保证了保密性，即通信双方能够监测到窃听者的存在并采取相应的措施。这一特性是由量子物理的基本原理所保证的，因为观察或者测量一个量子系统均会造成量子态的扰动，从而造成可以检测的反常，提醒通信双方泄密。量子通信的核心优势在于：无条件安全、高效抗干扰。