又是中國科學家! 實現40公里內量子安全直接通訊, 未來還有驚喜

北京時間9月22號,根據上海交通大學訊息,該校陳險峰團隊和江西師範大學李淵華等人合作,在量子通訊網路取得重要突破:他們利用量子安全直接通訊原理,首次實現了網路中15個使用者之間的安全通訊,其

傳輸距離達40公里。

該研究為未來基於衛星量子通訊網路和全球量子通訊網路奠定了基礎。相關論文發表在《光科學應用》。

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這裡提一句,清華團隊還糾正了國際量子科學開創者的計算錯誤,為量子通訊的應用打下了理論基礎。

我們知道一般來說通訊具備的條件,在保證安全的前提之下,就是需要對方能夠接收和快速識別並讀取,量子通訊原理上差不多,主要包括包括量子金鑰分發,量子秘密共享和量子安全直接通訊等模式。量子金鑰分發和量子秘密共享是在通訊雙方共享密碼。

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說到這裡,可能很多人有些不太懂,只知道很牛就是。

下面我就簡單

用通俗的語言來解釋其核心意思。

通訊行業自從電報發明以來,就逐漸興起,尤其是像在二戰這種重要的場景下,往往資訊傳遞準確和安全,會決定勝負。

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可是以往傳統的資訊傳輸,都是採用二進位制計算機語言或者其他類似的編譯,導致極具規律性,所以一旦訊號被截獲,很容易就能破譯出來。

所以,在現代人類的科技水準來看,

量子通訊,被稱為絕對安全的方式

!注意這裡用的是“絕對”,按理說科學是嚴謹的,不能這麼絕對的定義。可是量子通訊,就是這麼強橫。

量子安全直接通訊的特殊之處在於,不需要密碼,就可以完成資訊的安全傳輸。

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相信就算是不瞭解量子的,起碼也知道“薛定諤的貓”吧,大致意思就是說,一個盒子沒有開啟,那麼它的狀態就不確定,只有你開啟盒子的那一瞬間,最終的結果才確定呀。

所以這就是量子的厲害之處,就是說它的結果肯定是確定的,可是在結果出現之前,它是不確定的。這就導致了它的“不可攔截性”。

專業的術語叫做“量子態不可克隆的特性”。

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“量子金鑰”使用量子態不可克隆的特性來產生二進位制密碼,為經典位元建立牢不可破的量子保密通訊。

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竊聽者在竊聽經典資訊的時候,等於複製了這份經典資訊,使資訊的原本接收者和竊聽者各獲得一份。但是在量子態傳輸時,因為無法克隆任意量子態,於是在竊聽者竊聽攔截量子通訊的時候,就會銷燬他所截獲到的這個量子態。

正是由於量子不可克隆定理,光子被截獲時經過了測量,偏振狀態就發生了改變。接收方就會察覺密碼的錯誤,停止密碼通訊。這也就確保了通訊時量子密碼的安全性,從而也就保證了加密資訊的安全性。

量子領域還有一個非常大的應用,就是其速度很快。

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假如幾個粒子被相互作用了,那麼每個粒子單獨的特性就再也無法測定,因為它們具有整體性質,這時候它們的狀態,叫做

“量子糾纏態”

,這個糾纏態目前發現,粒子速度

至少不會低於光速!

因此量子計算機一直是

科學家

在不懈努力去研究的,一旦問世,那麼將會徹底帶來該領域的大變革。

目前中國科學家在量子通訊領域走在世界的前列,這絕對是可喜可賀的事情。目前在40公里內勉強可是實現量子通訊,那麼

未來全球量子通訊網覆蓋,甚至實現星-地通訊,也將會非常輕鬆!

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