11/18/2003,東方網(wǎng)-文匯報(bào),本報(bào)訊 看不見(jiàn)、摸不著的量子,竟成了讓黑客束手無(wú)策的絕世密鑰。這種密鑰預(yù)計(jì)將在5年后,將進(jìn)入實(shí)用領(lǐng)域。由它來(lái)確保信息傳輸?shù)慕^對(duì)安全,再也不用擔(dān)心“天機(jī)泄漏”了。日前,華東師大研制成功國(guó)內(nèi)首臺(tái)量子保密通信樣機(jī),使人們看到了量子保密通信實(shí)用化的曙光。
現(xiàn)在最安全的公鑰密碼系統(tǒng),一旦遇上量子計(jì)算機(jī),就形同虛設(shè)。須臾之間量子計(jì)算
機(jī)便能破譯這種密鑰。要是用量子密鑰來(lái)加密信息,那就連量子計(jì)算機(jī)也只能望“密”興嘆了。這是目前唯一被證明絕對(duì)安全的保密通信方法。
單量子態(tài)有兩個(gè)特殊的脾氣,使它能“守口如瓶”:一是根據(jù)量子不可克隆原理,未知的量子態(tài)不能被精確復(fù)制,所以人們不能像復(fù)制鑰匙一樣復(fù)制量子態(tài);二是由于量子不確定性原理,任何試圖對(duì)它“不軌”的舉動(dòng),都會(huì)毀壞套在信息上的量子密鑰“信封”,使盜賊自暴形跡。華東師大研制的量子保密通信樣機(jī)由一對(duì)身高1米2的“情侶”組成:發(fā)送信息的叫“愛(ài)麗斯”,接收信息的叫“鮑勃”。且看這對(duì)“情侶”如何使用量子密鑰互通“保密情書(shū)”。首先,愛(ài)麗斯發(fā)出一串單光子的脈沖序列。通過(guò)長(zhǎng)達(dá)50公里的光纖,鮑勃接收到了這串“愛(ài)的信號(hào)”。然后,根據(jù)量子們的完整情況,鮑勃會(huì)判斷是否有“第三者”想“插足”。如果一切正常,這對(duì)“情侶”就同時(shí)獲得一串密鑰,F(xiàn)在,愛(ài)麗斯用量子密鑰把情書(shū)“上鎖”,通過(guò)公共信道發(fā)送給鮑勃。量子密鑰采用完全無(wú)章可循的真隨機(jī)數(shù),而且密鑰長(zhǎng)度等于書(shū)信長(zhǎng)度。這串密鑰就像魔術(shù)師一樣,對(duì)情書(shū)施展障眼術(shù),使得它在旁人看來(lái)只是一群紛亂的麻點(diǎn)。當(dāng)鮑勃用密鑰打開(kāi)“量子鎖”,情書(shū)內(nèi)容才真相大白——原來(lái)是愛(ài)麗斯的玉照!在密鑰的傳輸過(guò)程中,任何對(duì)密鑰的偷窺和復(fù)制都會(huì)被鮑勃識(shí)破。而且為確保安全,這串密鑰在新的情書(shū)傳遞中將不再被使用,也就是說(shuō),每封情書(shū)都有各自的密鑰,故而量子密鑰也稱為“一次性便箋”密鑰。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、華東師大物理系曾和平教授告訴記者,目前他們已擁有十幾項(xiàng)國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利,部分單元器件已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。他們將努力爭(zhēng)取參與量子保密通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的制定。據(jù)美國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)估算,量子保密通信系統(tǒng)一旦商用,將形成多達(dá)10億美元的市場(chǎng)。
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