Ⅰ 量子密码的应用实例
1、在美国,华盛顿的白宫和五角大楼之间有专用线路进行实际的应用,同时还连接了附近主要的军事地点、防御系统和研究实验室。从2003年开始,位于日内瓦的id Quantique公司和位于纽约的MagiQ技术公司,推出了传送量子密钥的距离超越了贝内特实验中30厘米的商业产品。日本电气公司在创纪录的150公里传送距离的演示后,最早将在2010年向市场推出产品。IBM、富士通和东芝等企业也在积极进行研发。市面上的产品能够将密钥通过光纤传送几十公里。
2、在国内,Asky quantum Tech CO.,LTD(问天量子)建设的芜湖量子政务网,让我国在该领域有了长足发展。
未来发展
除了最初利用光子的偏振特性进行编码外,还出现了一种新的编码方法——利用光子的相位进行编码。于偏振编码相比,相位编码的好处是对偏振态要求不那么苛刻。
要使这项技术可以操作,大体上需要经过这样的程序:在地面发射量子信息——通过大气层发送量子信号——卫星接受信号并转发到散步在世界各地的接受目标。这项技术面对的挑战之一,就是大气层站的空气分子会把量子一个个弹射到四面八方,很难让它们被指定的卫星吸收。
另外,这项技术还要面对“低温状态下加密且无法保证加密速度”的挑战。保密与窃密就像矛与盾一样相影相随,它们之间的斗争已经持续了几千年,量子密码的出现,在理论上终结了这场争斗,希望它是真正的终结者。
Ⅱ 量子技术都有哪些应用
四、量子计算
量子计算是通过叠加原理和量子纠缠等次原子粒子的特性来实现对数据的编码和操纵。在过去的几十年里,量子计算只存在于理论上,但近些年的研究已经开始出现有意义的结果,开发并验证了多种量子算法,研制出了量子计算机实验原型机,未来的5年—15年里,我们很有可能制造出一款有实用意义的量子计算机。
量子计算机的出现将给气候模拟、药物研究、材料科学等其他科研领域带来巨大的进步。不过,最令人期待的还是量子密码学。一台量子计算机将可以破解目前所有的加密方式,而量子加密也将真正无懈可击。
Ⅲ 什么是量子加密
量子
密
码
术是密码术与量子力学结合的产物,它
利用了系统所具有的量子性质。美国科学家威斯纳于
1970年提出首先想到将量子物理用于密码术,1984
年,贝内特和布拉萨德提出了第一个量子密码术方案,
称为BB84方案。1992年,贝内特又提出一种更简单,
但效率减半的方案,即B92方案。量子密码术并不用
于传输密文,而是用于建立、传输密码本。
量子
密
码
系统基于如下基本原理:量子互补原理
(或称量子不确定原理),量子不可克隆和不可擦除原
理,从而保证了量子密码系统的不可破译性。
量子
互
补
原理。Heisenberg测不准(不确定性)关
系表明,两个算符不对易的力学量不可能同时确定。
因此,对一量子系统的两个非对易的力学量进行测量,
那么测不准关系决定了它们的涨落不可能同时为零,
在一个量子态中,如果一个力学量的取值完全确定
(涨落为零),那么与其不对易的力学量的取值就完全
不能确定。这样,对一个量子系统施行某种测量必然
对系统产生干扰,而且测量得到的只能是测量前系统
状态的不完整信息。因此任何对量子系统相干信道的
窃听,都会导致不可避免的干扰,从而马上被通讯的合
法用户所发现;互补性的存在,可以使我们对信息进行
共扼编码,从而保证保密通讯模式。
量子
不
可
克隆定理。量子力学的线性特性决定了
不可能对一个未知量子态进行精确复制。量子不可克
隆定理保证了通过精确地复制密钥来进行密码分析的
经典物理方法,对基于单光子技术的量子密码系统完
全无效。
单个
量
子
的不可完全擦除定理。量子相干性不允
许对信息的载体一量子态任意地施行象存储在经典信
息载体上的0,1经典信息进行地复制和任意的擦除,
量子态只可以转移,但不会擦除(湮灭)。
PS:不好意思,我也不是太懂.刚学这东西,如果有兴趣的话,以后可以讨论一下...
Ⅳ 量子加密原理
量子加密原理是利用量子技术来传送秘密钥匙,资料的保密将更为安全。
现在的量子密码术仅限在地区性的网路上。这项技术的威力在于,任何人只要刺探钥匙的传送,都一定会更动到钥匙。但这也意味着,我们没办法借着网路设备将携有量子钥匙的讯号放大,然后继续传输到下一个中继器。光学放大器会破坏量子位元。
量子加密术运用许多先进的技术,其中有些做法仍然停留在实验室阶段,密码专家希望最终能够发展出某种形式的量子中继器,它本质上就是量子电脑的一种基本型式,可以克服距离的限制。
一直发展至今,量子密码技术已经有了长足的进展。而且未来还会有更多的产品。这种加密的新方法结合了量子力学与资讯理论,成了量子资讯科学的第一个主要商品。未来,从这个领域诞生的终极技术可能是量子电脑,它将具有超强的解码能力,而要避免密码遭破解的唯一方法,可能得用上量子密码技术。
现代的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”(public-key cryptography)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。
Ⅳ 最近很火的量子通信,到底是什么工作原理
量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。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。
Ⅵ 量子十问之六:量子密码就是量子通信吗
密码学是内容极其丰富的学科,目前量子信息技术仅仅在“密钥分配”这个具体分支上可望发挥独特的作用。保密通信是密码学的重要内容,其基本原理是采用密钥 (0,1的随机数列)通过加密算法将甲方要发送的信息(明文)变换成密文,在公开信道上发送到合法用户乙方处,乙方采用密钥从密文中提取所要的明文。
如果甲乙双方采用相同的密钥(即)则称为对称密码或私密密码。如果,则称为非对称密码或公开密码,其中是公开的密钥,只为乙方私人拥有。
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Ⅶ 影片中那么多创新科技中,你们有没有注意到“量子”二字,那么量子科技到底是什
量子技术是基于量子力学原理来结合工程学中的控制论,计算机科学,电子学方法等来实现对量子系统有效控制。开展量子技术的研究一方面将有助于人们在更深层次上认识量子物理的基础科学问题,极大地拓宽量子力学的研究方向,另一方面也有力推动实验室技术向产业化的应用。
在过去的二十年中,量子技术取得了巨大的进步,已从量子物理研究的实验逐步走向跨学科的产业化应用。目前的量子技术大致可以划分为如下四个领域:
a. 量子通信,利用量子态实现信息的编码、传输、处理和解码,特别是利用量子态(单光子态和纠缠态)实现量子密钥的分配;
b. 量子计算,利用多比特系统量子态的叠加性质,设计合理的量子并行算法,并通过合适的物理体系加以实现(通用量子计算);
c. 量子模拟,在通用的量子计算机无法实现的前提下,利用现阶段已经可以很好控制的小规模的量子系统来实现一些在其他系统中难以实现的物理现象演示(专用量子计算);
d. 量子传感和计量,利用量子系统状态对环境的高度敏感性,对我们感兴趣的特定参数进行高灵敏度探测。
当前量子技术应用与早期的量子力学应用(如激光器)不同,它利用叠加、纠缠和压缩等量子特性来获取、处理和传输信息,这种方式处理某些问题的能量远远超过了传统的手段。量子技术的核心优势主要来自量子体系的如下几个特性:
a. 量子叠加性,即一个量子系统的量子态可以处于不同量子态中的叠加状态,从而可以使得量子信息处理从效率上相比于经典信息处理具有更大潜力;
b. 量子纠缠,是粒子在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象,虽然粒子在空间上可能分开。这种多粒子关联特性可以用于量子加密,远程传态,以及提高量子传感灵敏度;
c. 量子不可克隆,即量子力学中不可能对任意一个未知的量子态进行完全相同的复制,这从原理上保证了量子通信的绝对安全性;
d. 纳米尺度,量子器件可做到纳米尺度,可使得量子传感器的空间分辨率极大的提高
Ⅷ 量子物理如何让加密技术更强大
Ⅸ 量子通信原理
量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式,是量子论和信息论相结合的新研究领域,主要涉及量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。
所谓量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式,是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。
量子纠缠态理论
量子纠缠态理论
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。根据实验验证,具有纠缠态的两个粒子无论相距多远,只要一个发生变化,另外一个也会瞬间发生变化,利用这个特性实现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,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的128次。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。