在 2004 年,奥地利银行和维也纳市政厅了完成了第一个量子加密银行转账。量子密码学的先驱 Anton Zeilinger(他的实验室协助了这次转账)表示希望「部署中的所有问题将在三年内得到解决」。但是并没有。 2007 年,当瑞士联邦选举的量子加密计票结果从投票站送到日内瓦州政府时,该技术再次接受检验。工程师坚持认为传输完全不受窃听或干扰;一个名为 ID Quantique 的公司开发了一个利用量子力学中的一条规则来提供全面安全的系统。 这种说法也被证明为时过早。黑客后来证实,用这种技术传输的设备可能容易受到攻击。此外,这种量子加密还需要在发送器和接收器之间使用单个专用的光纤,这将技术限制为高调事物,且舍弃了支撑网络和因特网的许多发送器和接收器之间的交互连接。 主要发现 如今不一样了。为了应对黑客的攻击,该设备已经变得更加安全。现场试验表明,精致的量子光信号可以通过家庭或企业所用的网络光纤传输。并且为了可以放大且分散标准光学信号的设备的量子增强版本所做的努力已经取得成果。量子网络正在兴起或扩张。并且量子通信,就像它们的传统对手一样,也将很快的通过这个网络。 最受争议且被部署的技术被称为量子密钥分布(QKD)。在一种设置中,发射器朝向接收器发射单个光子,其随机地选择随着光粒子被极化的四个平面中的一个,其中两个与 0 相关联,而另两个与 1 相关联。接收器同样随机地选择极化的种类进行检查。在发送这些位相关联的一串光子之后,这一对 guang zi 可以公开比较其所采用的极化(polarisations);每当它们恰好选择了相同的一个时,与该极化相关联的 0 或 1 可以用作加密密钥中的比特。 海森堡的不确定性原理对系统的安全性做出了贡献,这是一个备受吹捧的量子规则,在这种情况下,截取和测量给定的光子迫使它进入给定的极化,从而保证窃听者将破坏系统的随机性。对系统的干扰将减少该对设备看到的巧合的数量;如果数量太少(他们应该看到大约一半的时间),则确定有人在线。 物理教科书会告诉你,一个随机生成、只使用一次且足够长的密码,是绝对安全的。但新加坡量子技术中心的 Vlatko Vedral 表示,被邀请试图攻破中心量子通信实验的黑客经常会成功 - 不是通过击败量子规则,而是野蛮地利用设备本身的缺点。例如,存储数字 0 产生的热量与存储 1 所产生的热量略微不同,因此仔细观察产生的热量可以暴露正在接收的数字串。一旦被发现,这样的入侵行为很容易被防止。随着时间的推移,缩小了缺点的范围,并且推动了创新。 由于愈发安全的链接的发展,量子加密(quantum cryptography)最近被更加广泛地部署。ID Quantique 在荷兰电信公司 KPN 的数据中心之间建立了量子连接;美国非盈利研究公司 Battelle;和两个瑞士的私人银行,Hyposwiss 和 Notenstein。并且在日内瓦的金融机构和 50 公里以外的疾病回复中心之间建立了链接。2015 年,日本东芝的研究院将量子加密的基因组数据从仙台的研究机构发送至 7 公里以外的东北大学。 量子技术的未来在于量子网络 但是量子技术的未来在于量子网络——它是连接许多发送器(sender)和接收器(receiver)的基础构件。量子网络正在主要的大都市内部或者之间涌现。韩国政府正在资助一条 250km 的链路以加入现有的城域量子网络。在英国,一条相似长度的量子网络将通过伦敦部署在布里斯托尔和剑桥之间。澳大利亚正在首都堪培拉建立一个封闭的政府管辖网络。 没有比中国在去年年底完成的量子网络更具雄心的项目了。他由中央政府资助,途径济南和合肥连接北京和上海,其中济南已经拥有超过 70 平方公里的由 50 个节点(节点就是连接发送器和接收器的交换机)组成的城域网络,合肥拥有 46 个节点的城域网络。它的客户包括中国工商银行、中国银监会以及j2开奖直播。 距离会带来一个问题。随着精心制备具有特定量子态的光子沿着光纤不断反射,这些状态最终会受到干扰,它们承载的信息会有所损失。为了保真和安全,光纤链路不应超过 200km。标准的光纤信号会遭受同样的信号衰减,所以用来加强信号的中继器就以确切的间隔放置在网络的路径上。然而,在量子规则下,未知的量子态是不能被复制的,所以量子数据在进行一次增强的时候需要临时解密,这就造成了一个安全漏洞。 (责任编辑:本港台直播) |