量子通信是由量子态携带信息的通信方式,它利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现保密通信过程。安全通信的未来→量子通信;“绝对安全”的通信是国家与国家战略层面、人与人之间多年来梦寐以求之一,量子通信的问世,重新点燃了人们建造“绝对安全”通信系统的希望;那么究竟什么是“量子通信”。
1、量子通信与5G通信有联系吗?
二者关系目前看没有什么交叉从电报、电话到手机,从1G到4G,正迎来第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术,外语缩写:5G。5G网络的理论下行速度为10Gb/s,是4G的1000倍,A股上市公司中,重点公司有中兴通讯(主设备龙头)、烽火通信(传输网及SDN/NFV龙头)等。而量子信息是量子力学和信息科学两个学科的融合,其应用可分为量子计算和量子通信,
量子通信是由量子态携带信息的通信方式,它利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现保密通信过程。现有的通信主要通过电缆和光缆进行传输,两种方法在安全性上都存在窃听手段简单,窃听者无法被觉察等问题,但量子通信采用的是“一次一密”的加密方式,两人通话期间,密码机每分每秒都在产生密码,牢牢“锁”住语音信息。一旦通话结束,这串密码就会立即失效,下一次通话绝对不会重复使用,而且量子通信所提供的密钥无法被破解,
2、量子通信真的无法破译吗?
应该不能量子纠缠现象实际上建立了一个绝对保密但是一个字节都发不出去的「信道」。以典型的贝尔态为例:Alice和Bob手上各有一个粒子,而且如果Alice测量粒子的自旋是「上」,则Bob测量的结果一定是「下」,反之亦然,不过因为Alice每次测量的结果是随机的,所以她不能利用这一对粒子来发送消息(换言之,她不能操纵粒子的状态,只能读取)。
然而,这两个粒子的测量结果只有Alice和Bob可以读取,在信道上无法被任何人窃听,因此即使每次Alice和Bob读取的结果都是随机的,他们之间仍然有一个绝对安全的联系:粒子的自旋永远相反,因此,对于一位原文C,他们之间想要秘密通讯可以这么做:Alice测定粒子自旋得到结果S。由于纠缠特性,Bob之后的结果一定是¬S,
Alice把S和原文C异或得到密文EAlice把E通过电话(正常的通讯手段)告诉Bob因为Bob测量粒子自旋的结果一定是¬S,所以他可以用(E⊕S)还原出原文C窃密者除非蹲在Alice/Bob身边,否则他永远无法得到S,因此他是无法破译密文的。同时,因为密文和原文长度相同,因此密文是信息论安全的,
同时,信息的传播速度等同于电话的速度,不会超过光速,也不用担心破坏相对论的因果性量子通信最大的问题不在于能不能被破解--弱观测之类的技术,纠缠光子源的工程实现缺陷等都是可能破解量子通信保密性的因素。量子通信最大的问题在于易被干扰性,本身量子通信就是很不稳定的,纠缠对稍微有点干扰,动不动就自解了。更关键的是量子的物理特性使得攻击者对信道的观测会破坏信道,
也就是说,Eve不需要知道确切的量子通信内容,只要她保持窃听,她就能确保Alice和Bob之间无法通信。这也是为啥量子通信或更狭义的量子密钥分发始终不是信息安全界研究的主流方向,我们宁可多花点时间去折腾现实世界里互联网和电脑系统的安全性,用传统密钥分发方式解决问题,也不太愿意投入很多去跟不太关注现实世界通信安全的物理学家玩儿QKD。
首先看看中微子和量子的定义:中微子又叫微中子,是轻子的一种,是组成自然界的最基本的粒子之一,中微子不带电,质量非常轻,有的小于电子的百万分之一,以接近光速运动。中微子,由于其个头小、不带电,故可自由穿过地球,与其他物质的相互作用十分微弱,号称宇宙间的\
3、量子通信和中微子通信,哪个前景更好?哪个更值得期待?