打造永远无法被入侵的国内信息高速公路

打造永远无法被入侵的国内信息高速公路

(2015-08-25 01:50:00)

——中国量子应用研究获重大突破

 

 

从古至今，密码的保密性和解密都是战争史上大家津津有消息泄露，到号称破解不了的英格玛电码机被里应外合的破解出来。到现在战场上，大量通信依托于无线或者有线传输网络，这些节点和传输过程，都存在被窃密的可乐道的话题，尤其是二战以后，大量应用了无线电通信手段，使得密码作为传输在明码通讯上的一种保证安全的手段，尤其值得大家重视。从珍珠港事件日方层层设密仍然能。使得我们必须要打造一种不能被破译的密码，这是所有从事通讯加密业务人员的一个希望！

 

现在随着超级计算机和各种解密工具的应用，以至于未来可能的了量子计算机都讲会让未来所有的密码变成纸糊一样。对于现代的通信中，密码专家所遇到的挑战是，如何让发送者与接收者共同拥有一把钥匙，并保证不会外流。我们通常用一种称为“公开金钥加密法”的方法发送“秘密钥匙”（简称密钥或私钥），对传送的讯息加密或解密。这种技术之所以安全，是因为应用了因数分解或其他困难的数学问题。要计算两个大质数的乘积很容易，但要将乘积分解回质数却极为困难。目前在公开金钥加密法中，最常用到的RSA密码演算法，就是应用因数分解的原理。虽然现在会很安全，但是未来的量子时代里，这样的运算能力并不称奇，可以短时间内破译你的秘钥，从而解码全部信息。

 

 

而随之而来的我们要找到一个更合适的不可能被你破解复制出来的秘钥，量子密码应运而生。“你不可能了解一件事物而不改变它——这就是量子物理的基本哲学。”对于一个微观的粒子，观测的结果既有一定的随机性，观测行为本身又会破坏粒子原来的状态，让你永远不可能知道粒子本来的状态是什么——这就是量子不可克隆原理：你不能够复制一个未知的量子态，而不改变量子态本身。量子不可克隆原理是量子加密的基础。如果我们把想要保密传输的信息，加载到一个个不可能被准确观测和复制的量子态上，而任何的窃听行为都会改变原本传输的数据。那么最后我们取一部分数据出来，检查原本传输的信息是否被破坏，就能够检测到窃听者是否存在。

 

那么有了这么强大秘钥，我们要怎么告诉对方这个东西的存在呢？随之产生了量子网络技术，由要利用量子的纠缠特性所以传输这个秘钥，所以我们要保证稳定性和传输过程中可靠性。如果我们利用传统的网络设备来传输量子秘钥，只能是抱歉，你的秘钥已损坏。需要用专门的设备来转发，来传输。美国人最早都实现传输，是在30公分的距离内！最远的也不过是日本NEC公司的150公里，仍然是实验室条件，少数应用这项神奇技术的公司，抱歉，他们都保密的。距离不过10公里以内！

 

 

而我国在2004年，郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室发明了新型的光学干涉环，从根本上解决了光纤传输的稳定性问题，并在北京与天津之间实现了当时世界上最远距离125公里商用光纤的量子密钥分配，2007年3月，郭光灿研究团队发明了量子路由器，解决了量子信号在网络中自动寻址的难题，并在北京商用光纤上实现了40公里范围内四用户的城域量子通信网络，完成了世界上首个无中转、任意互通的量子密码通信网络；在国际上首先在实际地下光缆中进行了诱骗态量子密钥分配实验，安全通信距离达到32公里。而且我国还在安徽省芜湖市建成国内首个“量子政务网”，这标志着我国量子保密通信技术已经正式步入应用轨道。

 

就在近日，中国科学技术大学的科研人员在国际上首次研制成功高维固态量子存储器，成果发表在最新一期物理学国际权威期刊《物理评论快报》上。

 

据介绍，中科院量子信息重点实验室李传锋研究组，在固态系统中首次实现对三维量子纠缠态的量子存储，保真度高达99.1%，存储带宽达1千兆赫，存储效率为20%，而且该存储器具有对高达51维的量子态的存储能力。高维轨道角动量存储技术可用于存储器的多模式存储，以提升量子网络的传输速率及未来量子U盘的存储容量。本成果为固态量子存储器的集成化、规模化应用打下重要基础。

 

 

随着我们量子通信技术的日趋成熟，我们可以在未来的量子通讯网络的搭建中，取得先机。更重要的是随着我们对于量子技术的深入研究，未来的量子计算机已经不再是遥不可及了。只有不断进步发展，才能保证自己在世界上的领先优势！