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传统通信的窃听问题及量子无克隆原因

时间:2023-11-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:量子通信为什么能做到杜绝窃听呢?要让你理解量子通信不能被窃听的原理,我要先跟你解释为什么传统的通信会被窃听。但是,光纤中传输的光信号也依然可以被窃听,因为从本质上来说,激光也是一种电磁波,窃听会麻烦一点儿,但无法被阻止。其实,所有的传统通信之所以会被窃听,关键的原因在于通信过程中,信息被复制了无数份。这就是传统通信方式会被窃听的根本原因。

传统通信的窃听问题及量子无克隆原因

量子通信为什么能做到杜绝窃听呢?要让你理解量子通信不能被窃听的原理,我要先跟你解释为什么传统的通信会被窃听。早期的电报机以及今天的手机、有线电话、对讲机,它们其实都是利用电磁波进行通信的。电磁波是一种看不见、摸不着,但真实存在的电磁信号

当我和你用手机通话的时候,连接你我手机的就是存在于空中的电磁波。这些电磁波也能轻易地被第三方所接收,这就好像一个城市中所有人都可以打开收音机,收听广播电台的节目,不会因为你收听了,我就听不了了。这既是一个优点,也是一个缺点。为什么呢?因为当我和你通过电磁波通信时,第三方接收者就可以被看作是窃听者,而这个窃听者可以神不知鬼不觉地存在,原因就在于电磁波被第三方接收的同时,并不会影响我和你之间的通话,准确地说,这种影响程度非常微弱,难以察觉。

哪怕是有线电话,也无法防止被窃听。这是因为电磁波虽然被约束在了电话线中,但窃听者只需要在电话线上接一条支线出来就能偷听了,甚至都不用剥开电话线外皮,利用一些灵敏的仪器,就能在电话线附近接收到散失出来的微弱电磁波。

通话时,连接我们手机的就是存在于空中的电磁波,它也可能被第三方窃听

看到这里,有些同学可能想到了光纤通信,这是利用激光来通信的技术。光纤是一种像玻璃一样的特殊材料,被绝缘皮包裹着。如果你剪断光纤,会看到断头上有很强的光线射出来。但是,光纤中传输的光信号也依然可以被窃听,因为从本质上来说,激光也是一种电磁波,窃听会麻烦一点儿,但无法被阻止。(www.xing528.com)

其实,所有的传统通信之所以会被窃听,关键的原因在于通信过程中,信息被复制了无数份。一束电磁波中,包含了万万亿亿个光子,每一个光子都携带着一份信息。这就好像你要给另外一个人传送一句话:是金子总会发光的。用电磁波通信的过程,就是你叫来一亿个快递员,让每一个快递员都从你这里取一个“是”字,送出去。然后又叫来一亿个快递员,每个人取一个“金”字送出去……就这么每次一叫就叫一亿个快递员。那么,窃听者在半路上拦截了几个快递员,抢走了物品,在这个过程中,发送方和接收方都是浑然不觉的,因为同样的快递员实在是太多了。

这就是传统通信方式会被窃听的根本原因。

传统通信方式被窃听

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