無法破譯是怎么做到的

通信安全是國家信息安全和人類經(jīng)濟社會生活的基本需求,。千百年來,，人們對于通信安全的追求從未停止。然而,，基于計算復雜性的傳統(tǒng)加密技術(shù),，在原理上存在著被破譯的可能性,。隨著數(shù)學和計算能力的不斷提升，經(jīng)典密碼被破譯的可能性與日俱增,。

“過去的電流流動抗干擾能力強,，就像一個調(diào)皮搗蛋的小男孩，你說他幾句,，他也滿不在乎,?！敝袊萍即髮W張永德教授用打比方的方法來介紹量子通信，他說,，微觀的粒子非常小,，很脆弱，像一個害羞的小女孩,，你看她一眼,，就會變化。就是這樣的特性,，才能夠保密,，一旦竊聽者接觸信息，就會讓它的狀態(tài)發(fā)生改變,，通訊人發(fā)現(xiàn)信息狀態(tài)變化后便可及時應(yīng)對,。

量子通信就是將量子物理與信息技術(shù)相結(jié)合，利用量子調(diào)控技術(shù),，用一種革命性的方式對信息進行編碼,、存儲、傳輸和操縱,，從而在確保信息安全,、提高運算速度、提升測量精度等方面突破經(jīng)典信息技術(shù)的瓶頸,。

通常認為,，量子通信主要研究內(nèi)容包括量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài)。與經(jīng)典通信不同,，量子密鑰分發(fā)通過量子態(tài)的傳輸,，在遙遠兩地的用戶共享無條件安全的密鑰，利用該密鑰對信息進行一次一密的嚴格加密,，這是目前人類唯一已知的不可竊聽,、不可破譯的無條件安全的通信方式。潘建偉介紹,，量子密鑰分發(fā)就好比一個人想要傳遞秘密給另外一個人,，需要把存放秘密的箱子和一把鑰匙傳給接收方。接收方只有用這把鑰匙打開箱子,，才能取到秘密,。沒有這把鑰匙，別人無法打開箱子,，而且一旦這把鑰匙被別人動過,，傳送者會立刻發(fā)現(xiàn)，原有的鑰匙作廢,，再給一把新的鑰匙,，直到確保接收方本人拿到,。

為什么鑰匙被別人一碰，就能立刻被知曉呢,，這是因為科學家利用量子有多個疊加態(tài)的原理，用量子作為密鑰,。這樣一來,，一旦有人試圖截獲或測試量子密鑰，就會改變量子狀態(tài),，科學家便能立刻從改變中發(fā)現(xiàn)有人動了鑰匙,。所以，利用量子不可克隆和不可分割的特性,，就能實現(xiàn)無條件安全的通信方式,。

量子通信通常采用單光子作為物理載體，最為直接的方式是通過光纖或者近地面自由空間信道傳輸,。但是,，這兩種信道的損耗都隨著距離的增加而指數(shù)增加。由于量子不可克隆,，使其成為絕對安全的通信方式,，但也讓量子信號不能像經(jīng)典通信一樣通過復制被放大，再加上地面?zhèn)鬏斝盘柕膿p耗非常大,，因此之前地面上的量子通信,，最遠距離不過百公里量級。