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量子密钥是什么意思?量子密钥主要应用在哪里?

量子密钥是什么意思

量子密钥是一种通过海森堡不确定性原理来制造的一种加密方式,我们不能确定每一个单独的光子会怎样,因为测量它的行为时我们改变了它的属性,当我们一组人用直线侧光器测量左上/右下和右上/左下(对角方向)光子时,这些光子在通过偏光器时状态就会改变,一半转变为上下振动方式,另一半转变为左右方式。但我们不能确定一个单独的光子会转变为哪种状态(当然,在真正应用中,一些光子会被阻塞掉,但这与这一理论关系不大)。这时运用了正确的测光器就可以获得解密的信息。

但在测量光子时可能正确也可能错误,可见,如果通信时创建了不安全的通信信道,其他人员也可能监听。接下来一组人告诉另一组人用哪个偏光器发送的光子位,而不是她如何两极化的光子。她可能说9号光子发送时采用直线模式,但她不会说发送时是否用上、下或左、右。另一组人这是确定了他是否用正确的偏光器接受了每一个光子。然后他们就抛弃他利用错误的偏光器测量的所有的光子。他们所拥有的,是原来传输长度一半的0和1的序列。但这就形成了one-time pad(OTP)理论的基础,即一旦被正确实施,就被认为是完全随意和安全的密码系统。

量子密钥主要应用在哪里

在量子通信技术中,现阶段全球研究主要集中在量子密钥分发、量子隐形传态两个方面,相较来说,量子密钥分发技术壁垒较低,目前研究最为深入,已经实现产业化发展。量子密钥分发利用量子力学,使通信双方产生并分享一个随机的、高安全性的密钥,对信息进行加密解密。在量子密钥分发产业链中,量子密钥分发设备是核心装备,其研发难度大,生产技术壁垒高。

传统通信技术的加密解密体系主要依靠高复杂度计算,在有限时间内,此密钥难以被破解,但当计算能力强大到一定程度时,这种加密解密方式依然会被破解。现阶段,计算机的计算能力不断增强,传统加密解密体系已经无法满足通信安全要求,量子密钥分发受到关注。量子密钥分发过程中,单光子作为信息载体,其具有不可分割、无法复制的特性,难以被破解,可以确保通信安全性。

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