量子加密傳輸機器

1. 量子密碼系統－－－讓「黑客」無可奈何

①當代社會足信息化社會，如果信息得不到應有的保密，那麼政府，公司和個人的一切活動都將陷入混亂，整個社會將變得不可收拾。由此看來，世界范圍內興起一場旨在加強電子通信安全的技術運動也就毫不奇怪了。瑞士日內瓦大學的物理學家尼古拉斯·吉森是這場技術運動中的弄潮兒，他創建的量子密碼系統可以保證數據傳榆絕對安全。

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②常規的密碼系統為了保證信息安全，都在集中開發功能強大的數碼鎖；但是，如果某人愉到數碼鎖的密鑰，那麼即使是最強大的數碼鎖也無濟於事。量子密碼系統技術依賴於量子物理學理論，即對一個量子系統的任何觀察必然會改變該量子系統。在該技術中，密鑰是以光於的形式傳送的，光子偏振方向的變化是隨機的。因為任何試圖分析該信號的行為都會改變偏振方向，所以發送者和接收者通過對光子偏振性的比較就能發現是否有人試圖竊取該密鑰。如果密鑰光子的偏振方向有變，發送方再次發送新的密鑰，直到接方收到一個沒有受到任何干擾的密鑰為止，這樣就能保證密碼鎖的安全可靠。

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③現在，量子密碼系統仍然是超前的，通常用於商業的是非量子密碼系統，如公共密鑰系統。公共密鑰系統的安全性在於當今的計算機運算速度還不夠快，因而不能破解它的密碼。今後，隨著計算機的運算速度迅速提高，這種系統將毫無用處。吉森說：「就現在而言，公共密鑰已經很好了。但是，未來某一天某一個人將會發現破解它的方法，只有量子密碼系統才會永遠『守口如瓶』。」 本文來自織夢

④對於所面臨的挑戰，吉森有著清醒的認識和積極的准備。其中之一是量子密碼系統中光子的長距離傳輸只能通過一次光脈沖在空氣中或光纖中完成，而無法進行放大，因為任何放大作用將破壞量子編碼信息。經過大量的試驗，吉森小組在傳輸距離上創下了一個世界記錄，他們已經將一把量子「鑰匙」通過光纖從日內瓦傳輸到洛桑，距離超過67千米。 織夢好，好織夢

⑤吉森和其他研究人員的工作向人們展示了一個量子信息技術新紀元的到來。在未來幾十年內，只要量子通信得到廣泛應用，電子商務和電子政務等都將會得到更迅速的發展

2. 量子密碼，用量子做為密碼的途徑和前景

應該這么說，量子通信是量子物理和信息科學結合的產物，由於經典密碼學並不能保證通信的理論安全性，而量子通信根據量子基本理論而具有絕對的安全性。一旦有竊聽存在，就會引起誤碼，而被通信雙方發現。如今最有可能最先實現的量子通信方式是量子密鑰分發，即先通過量子密鑰分發完成絕對安全的密鑰分發，再以「一字一密」的方式進行保密通信。量子密鑰分發（QKD）主要包括准備-再測量（prepare-measure）和基於糾纏源（entanglement-based）。經典協議主要是BB84，還有BB92和六態協議。由於分裂攻擊的可能，現在協議還需要加入誘騙態，我國王向斌教授的三態協議是很好的應用協議。國內有多個小組在進行的研究，國家也投入比較大，蠻有看點的，但是在實用化上要走的路非常多。

3. 什麼是量子加密

量子
密
碼
術是密碼術與量子力學結合的產物，它
利用了系統所具有的量子性質。美國科學家威斯納於
1970年提出首先想到將量子物理用於密碼術，1984
年，貝內特和布拉薩德提出了第一個量子密碼術方案，
稱為BB84方案。1992年，貝內特又提出一種更簡單，
但效率減半的方案，即B92方案。量子密碼術並不用
於傳輸密文，而是用於建立、傳輸密碼本。
量子
密
碼
系統基於如下基本原理:量子互補原理
(或稱量子不確定原理)，量子不可克隆和不可擦除原
理，從而保證了量子密碼系統的不可破譯性。
量子
互
補
原理。Heisenberg測不準(不確定性)關
系表明，兩個算符不對易的力學量不可能同時確定。
因此，對一量子系統的兩個非對易的力學量進行測量，
那麼測不準關系決定了它們的漲落不可能同時為零，
在一個量子態中，如果一個力學量的取值完全確定
(漲落為零)，那麼與其不對易的力學量的取值就完全
不能確定。這樣，對一個量子系統施行某種測量必然
對系統產生干擾，而且測量得到的只能是測量前系統
狀態的不完整信息。因此任何對量子系統相干信道的
竊聽，都會導致不可避免的干擾，從而馬上被通訊的合
法用戶所發現;互補性的存在，可以使我們對信息進行
共扼編碼，從而保證保密通訊模式。
量子
不
可
克隆定理。量子力學的線性特性決定了
不可能對一個未知量子態進行精確復制。量子不可克
隆定理保證了通過精確地復制密鑰來進行密碼分析的
經典物理方法，對基於單光子技術的量子密碼系統完
全無效。
單個
量
子
的不可完全擦除定理。量子相乾性不允
許對信息的載體一量子態任意地施行象存儲在經典信
息載體上的0,1經典信息進行地復制和任意的擦除，
量子態只可以轉移，但不會擦除(湮滅)。
PS:不好意思,我也不是太懂.剛學這東西,如果有興趣的話,以後可以討論一下...

4. 量子密碼機的原理是什麼

如今所說的量子密碼特指利用量子糾纏態的一對相互糾纏的粒子之間「神秘」的相互關聯來產生密鑰,如果有第三方介入,這種關聯就會被破壞,就能被發現,然後讓此次產生的密鑰作廢,再重新來過.僅當只有當事雙方參與時,密鑰才能順利產生,亦即此密鑰的產生絕不會被第三方知曉,以達到保密的目的.有第三方介入,密鑰就不能產生——這是量子密碼的核心.
將要傳送的信息編排成一個大數,再另找一個大數作為密鑰,將兩大數的乘積用普通信道傳遞給對方,接下來的關鍵就是傳遞密鑰.有了密鑰,除一下,就恢復原來信息；若想用普通計算機試圖找出密鑰,是可以的,但需要很長時間（若量子計算機出現,所需時間將大為縮短,這種量子密碼也將失去意義）.

5. 量子計算機的硬體設備有何特點

量子計算機
在最近的nature 周刊上，來自美國標准技術研究院的Emanuel Knill，以問答的方式介紹了關於量子計算機的基礎知識，並且對發展前景做出了展望。現綜述如下：
在傳統（或經典）計算機中，信息用0 和 1 組成的字元串表示（每位一個比特，不是0就是1）。量子比特與經典的區別在於，前者應用了疊加原理 ；以至於量子比特可以是0 和 1的任意組合，例如：W> = a 0> + b1> ，其中 a 和 b 分別代表相干疊加態中 0> 態和1>態的比例系數。與經典情況類似，量子比特也可以構成比特串。基於量子相干效應，滿足 a^2 +b^2 = 1條件的系數取值有無窮多組，因此量子比特串所代表的信息得以大大豐富。量子比特的構成可以利用光子的偏振，也可以利用被捕獲離子（或原子）的能級，還可以利用超導線路（其中包括與電荷量相關的Cooper對箱，以及與環流方向相關的左/右旋環流之疊加態）。對量子信息的物理操控，包括對量子比特狀態的初始化、邏輯門控制以及狀態測量等。對某些問題，量子計算機可以做得比經典計算機快。但對於 「詞處理」 一類的問題，考慮到要另外耗費量子比特操控資源，量子計算機不具有速度優勢。
關於量子計算，原本只有學術方面的興趣。1994年Peter Shor設計了一個非常有效的量子運演算法則，用於將大數分解成兩個素數因子；之後引出了一系列有關使用量子系統求解 「甲骨文問題」 的研究成果。Peter Shor的演算法可以輕易破解當今在互聯網上普遍使用的通信密碼，這使得圈內專家開始評估構建量子計算機的可行性。理論表明：如果使用量子計算機模擬模擬量子系統，其求解速度將以指數方式提高。此外，對於最佳化以及積分問題，量子計算機的加速能力也是明顯的。為構建量子計算機，首先要求量子比特與環境隔絕，避免「退相干」。使用邏輯門操控量子比特是我們所要做的，但退相干則引入誤差。
糾纏是指兩個粒子密切相關。首先A粒子和B粒子必須分別處於疊加態，糾纏量子對的狀態可（例如）表示為：狀態AB> = 0A0B> ± 1A1B> 和 狀態AB> = 0A1B> ± 1A0B> 。更重要的是，如果我們對A粒子的狀態進行測量得到的結果是0，則B粒子必將坍縮到 1> 態，反之亦然。利用相互糾纏的量子對，可以對信息傳輸進行加密或解密。然而，糾纏的應用對增強量子計算機的功能而言，尚沒有圈內的共識。

6. 專用量子計算機有望10年內問世，問世後有何好處什麼是量子計算機

在超導體系，打破了之前由谷歌、NASA和UCSB公開報道的九個超導量子比特的操縱，實現了目前世界上最大數目(十個)超導量子比特的糾纏，並在超導量子處理器上實現了快速求解線性方程組的量子演算法。

量子計算機可能先被應用於軍事、航天、大氣等領域。在解決特定領域的難點問題後，再通過歸納分析、找出規律，驗證其有效性，在此基礎上提升效率，最後再被推廣到其他民用領域。

需要注意的是，1000+量子比特的量子計算機是面向通用量子計算機拓展的關鍵節點，對於未來量子計算機的技術路線走向也起著「奠基石」的作用。「一旦超導物理體系的量子計算機達到1000+量子比特，可能就是顛覆性的突破。

7. 量子加密原理

量子加密原理是利用量子技術來傳送秘密鑰匙，資料的保密將更為安全。

現在的量子密碼術僅限在地區性的網路上。這項技術的威力在於，任何人只要刺探鑰匙的傳送，都一定會更動到鑰匙。但這也意味著，我們沒辦法借著網路設備將攜有量子鑰匙的訊號放大，然後繼續傳輸到下一個中繼器。光學放大器會破壞量子位元。

量子加密術運用許多先進的技術，其中有些做法仍然停留在實驗室階段，密碼專家希望最終能夠發展出某種形式的量子中繼器，它本質上就是量子電腦的一種基本型式，可以克服距離的限制。

一直發展至今，量子密碼技術已經有了長足的進展。而且未來還會有更多的產品。這種加密的新方法結合了量子力學與資訊理論，成了量子資訊科學的第一個主要商品。未來，從這個領域誕生的終極技術可能是量子電腦，它將具有超強的解碼能力，而要避免密碼遭破解的唯一方法，可能得用上量子密碼技術。

現代的密碼專家所遇到的挑戰是，如何讓發送者與接收者共同擁有一把鑰匙，並保證不會外流。我們通常用一種稱為「公開金鑰加密法」（public-key cryptography）的方法發送「秘密鑰匙」（簡稱密鑰或私鑰），對傳送的訊息加密或解密。這種技術之所以安全，是因為應用了因數分解或其他困難的數學問題。