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 E
  • Alice 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。物理学家们做出来了,我们多一个技术可用,很好。做不出来也无所谓。

国外研究量子物理和计算机结合,更主流的方向是量子计算。至于量子通信在中国的宣传和热度,很大一部分原因在于“上有所好”,就跟足球一样。

真的无法破译,要等量子纠缠能够用于通信以后才能够确定,估计要等几十年以后才能确定。

不是破泽,是设备及载体(量子)外人(敌人)碰不得,一碰就停了,其实这种硬件保密是次要的,主耍泄密多是叛徒汉奸。

量子密钥分发是在两个相距很远的用户之间建立共同的密钥。它的安全性要求通信的双方能够探测到窃听者,并且在误码率较小的时候通过纠错和秘密放大得到任意程度的安全密钥。得到了共同的密钥之后,一方通过某种经典加密手段,如一次一密法,将信息加密得到密文,再通过经典密道将密文发送给另一方。

在量子直接安全通信中,在量子信道中直接传输信息,不需要将信息加密成为密文通过经典信道传输。因而,量子直接安全通信具有比量子密钥分发更加严格的安全要求。通信双方除了能够探测到窃听者外,还需要保证在发现窃听者之前所传递的信息不泄露。研究表明,要达到这样的安全性,必须在通信的时候使用块传输,即将一定数量的量子信息的载体成批地由一方传递到另外一方。

但是量子态在实际量子信道地传输过程中会受到噪声地影响,这是任何量子通信都必将面临地问题。在量子密码通信中,因噪声的影响而可能泄露的信息可以通过经典的秘密放大处理方法来降低。这种处理虽然导致秘密传输比特率降低,但可以把泄露的信息减少到任意小的程度。

但是在量子安全直接通信中这一个问题并不好解决,特别是基于单光子双向运动的物理模型。为了降低噪声的影响,需要对量子态做纯化处理。因此量子直接通信的安全性分析,可允许的误码率等是量子直接安全通信的关键。

通信二字加上了量子是不是会变得很厉害呢?

我们先来看一下量子通信的概念

量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。

在”十四五“中,以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术已成为未来国家科技发展的重要领域之一,这三大技术的应用领域广泛。量子通信的重要性可谓不言而喻。

量子通信与经典通信

光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作),则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。

经典通信较光量子通信相比,其安全性和高效性都无法与之相提并论。安全性-量子通信绝不会“泄密”,其一体现在量子加密的密钥是随机的,即使被窃取者截获,也无法得到正确的密钥,因此无法破解信息;其二,分别在通信双方手中具有纠缠态的2个粒子,其中一个粒子的量子态发生变化,另外一方的量子态就会随之立刻变化,并且根据量子理论,宏观的任何观察和干扰,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有信息。高效性,被传输的未知量子态在被测量之前会处于纠缠态,即同时代表多个状态,例如一个量子态可以同时表示0和1两个数字, 7个这样的量子态就可以同时表示128个状态或128个数字:0~127。光量子通信的这样一次传输,就相当于经典通信方式速率的128倍。可以想象如果传输带宽是64位或者更高,那么效率之差将是惊人的。

简单一点来说,就是量子加密传输就是每一次传输密文机会有这一次传输所特有的”密码本”。

量子通信的安全性

量子通信从原理上是有绝对的安全性的,这个主要是有量子不可克隆原理和海森堡不确定性关系整两个理论所保证的,简单点说可以这样理解。我们前提说的是量子保密通信,而不是直观理解上的通过量子传输信息的通信。如A和B在通信地时候通过不同态的量子生成密钥,如果你想从中窃取,一定会对其中的密钥的量子态进行测量,当你测量的时候一定会改变这个量子态,使得接收端可以发现,从而丢弃这个量子。。。所以你无法破译是因为你根本从原理上拿不到密钥。但是这些都是原理上的,在显示情形中很少有人对量子通信进行攻击。

量子通信无法破泽是“不可能”的事情!现在无法破不等于将来无法破,任何事情有矛就有盾,只是时候未到而已,当然“破译"难度很高是有可能的

破译是可以的,只是破译不能秘密破译,只要破译就会对方知道。在这个意义上就说不能破译。

至少现目前是无法破译的,至于以后就难说了!

我连量子通信都未接触过,如何回答你都是假话。

我拒答!

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