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。

大家一看到“量子”,往往就望而生畏。“量子”所涉及的相关词汇,个个都是烧脑的理论,甚至还关联了密码学、编码学等等一堆复杂的学科。其实“量子”也没有那么晦涩难懂,只是还未飞入平常百姓家而已。

量子是光子、质子、中子、电子、介子等基本粒子的统称,指的是一个不可分割的基本个体。比如“光的量子”就是光的单位。所以“量子”不是具体的实体粒子,它是不可被分割的。

在我们没有观察螃蟹时,不会知道螃蟹是横着走的;没有观察大象时,不会知道大象有2只大耳朵一个长鼻子;没有观察地球时,总是会觉得地球时方形的。显然我们认识、生活的世界和螃蟹、大象所认识、生活的世界是完全不一样的,所以宏观和微观是大不相同的。

相较于宏观物理世界,量子有很多奇妙的特性,如“量子叠加”和“量子纠缠”。“量子叠加”我们可以通过光的双缝干涉实验来理解:从光源传播出来的相干光子束照射在一块刻有两个狭小缝,会在侦测屏上形成明暗相间的条纹。从这个实验同时可以看出光有波的特性和粒子的特性,即波粒二象性,要不然怎么可能在侦测屏上形成明暗相间的条纹呢?

在量子力学中,当两个粒子以某种方式形成一个整体时,两个粒子的性质就成了相互关联的状态,我们只需要观察一个粒子的性质就可以知道另一个粒子的情况,这种现象就叫量子纠缠。奇妙在于量子纠缠的两个粒子无论它们相距多远,它们仍然会保持着这种相互关联的状态。”量子纠缠”对于通信具有很重要的影响,这样就可以将物质的未知量子态精确传送到很遥远的地方,而不用传递物质本身。

量子通讯首先要确保的是保密,没有办法被别人窃听

从很多谍战片我们可以知道保密的重要性,“密码本”在普通人的手里是一本平淡无奇的书,但到了需要它的人手里却是加密和解密的工具。

比如:A要将1传递给B,但又不想在传递的过程中让其他人知道“1”的存在,那么A传递1之前先加上100变成101(加密),这样即使在传递的过程中别人知道了也不会知道具体表示的是什么,B在收到101之后会按照约定减去100变回“1”(解密)。

量子通信通过量子纠缠效应来进行信息的保密性传输,不必在密码编辑上劳神费力,因为量子通信的密码不是预先规定死的,二十在通信的时候随机产生的。而量子不可克隆原理是进行量子通信的一个重要依据,是指不可能复制一个能够完全复制任意量子比特,而不对原始量子位元产生干扰的系统。量子不可克隆原理也是量子密码学的基石。

量子加密通讯有两条传输通道,一条利用电磁波传输经典信息,一条传递纠缠粒子对信息。A和B首先需要对一次收到纠缠光子对进行信号处理,是通过一组随机生成的偏振片,来测试得到一组数据。

A和B相互把自己所用的偏振片组通过经典信息途径传递给对方,这样偏振片不相同的数据就会被丢弃,A和B就得到了一组完全相同的信息,并且只有它们自己知道的密钥。

总结

可见量子通信真的无法破译。正常情况下没有任何密钥是绝对安全的,但量子通信是通过量子纠缠进行信息传递,而不用传递物质本身。而量子的密钥是随机的,本身并不包含任何有效的信息,就算通过经典传输拿到了密钥,也没有办法在不受干扰的情况下复制处于纠缠状态下的”量子”。


以上个人浅见,欢迎批评指正。

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我连量子通信都未接触过,如何回答你都是假话。

我拒答!

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。

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

至少现目前是无法破译的,至于以后就难说了!

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作者: admin

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