量子加密传输机器

1. 量子密码系统－－－让“黑客”无可奈何

①当代社会足信息化社会，如果信息得不到应有的保密，那么政府，公司和个人的一切活动都将陷入混乱，整个社会将变得不可收拾。由此看来，世界范围内兴起一场旨在加强电子通信安全的技术运动也就毫不奇怪了。瑞士日内瓦大学的物理学家尼古拉斯·吉森是这场技术运动中的弄潮儿，他创建的量子密码系统可以保证数据传榆绝对安全。

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②常规的密码系统为了保证信息安全，都在集中开发功能强大的数码锁；但是，如果某人愉到数码锁的密钥，那么即使是最强大的数码锁也无济于事。量子密码系统技术依赖于量子物理学理论，即对一个量子系统的任何观察必然会改变该量子系统。在该技术中，密钥是以光于的形式传送的，光子偏振方向的变化是随机的。因为任何试图分析该信号的行为都会改变偏振方向，所以发送者和接收者通过对光子偏振性的比较就能发现是否有人试图窃取该密钥。如果密钥光子的偏振方向有变，发送方再次发送新的密钥，直到接方收到一个没有受到任何干扰的密钥为止，这样就能保证密码锁的安全可靠。

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③现在，量子密码系统仍然是超前的，通常用于商业的是非量子密码系统，如公共密钥系统。公共密钥系统的安全性在于当今的计算机运算速度还不够快，因而不能破解它的密码。今后，随着计算机的运算速度迅速提高，这种系统将毫无用处。吉森说：“就现在而言，公共密钥已经很好了。但是，未来某一天某一个人将会发现破解它的方法，只有量子密码系统才会永远‘守口如瓶’。” 本文来自织梦

④对于所面临的挑战，吉森有着清醒的认识和积极的准备。其中之一是量子密码系统中光子的长距离传输只能通过一次光脉冲在空气中或光纤中完成，而无法进行放大，因为任何放大作用将破坏量子编码信息。经过大量的试验，吉森小组在传输距离上创下了一个世界记录，他们已经将一把量子“钥匙”通过光纤从日内瓦传输到洛桑，距离超过67千米。 织梦好，好织梦

⑤吉森和其他研究人员的工作向人们展示了一个量子信息技术新纪元的到来。在未来几十年内，只要量子通信得到广泛应用，电子商务和电子政务等都将会得到更迅速的发展

2. 量子密码，用量子做为密码的途径和前景

应该这么说，量子通信是量子物理和信息科学结合的产物，由于经典密码学并不能保证通信的理论安全性，而量子通信根据量子基本理论而具有绝对的安全性。一旦有窃听存在，就会引起误码，而被通信双方发现。如今最有可能最先实现的量子通信方式是量子密钥分发，即先通过量子密钥分发完成绝对安全的密钥分发，再以“一字一密”的方式进行保密通信。量子密钥分发（QKD）主要包括准备-再测量（prepare-measure）和基于纠缠源（entanglement-based）。经典协议主要是BB84，还有BB92和六态协议。由于分裂攻击的可能，现在协议还需要加入诱骗态，我国王向斌教授的三态协议是很好的应用协议。国内有多个小组在进行的研究，国家也投入比较大，蛮有看点的，但是在实用化上要走的路非常多。

3. 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...

4. 量子密码机的原理是什么

如今所说的量子密码特指利用量子纠缠态的一对相互纠缠的粒子之间“神秘”的相互关联来产生密钥,如果有第三方介入,这种关联就会被破坏,就能被发现,然后让此次产生的密钥作废,再重新来过.仅当只有当事双方参与时,密钥才能顺利产生,亦即此密钥的产生绝不会被第三方知晓,以达到保密的目的.有第三方介入,密钥就不能产生——这是量子密码的核心.
将要传送的信息编排成一个大数,再另找一个大数作为密钥,将两大数的乘积用普通信道传递给对方,接下来的关键就是传递密钥.有了密钥,除一下,就恢复原来信息；若想用普通计算机试图找出密钥,是可以的,但需要很长时间（若量子计算机出现,所需时间将大为缩短,这种量子密码也将失去意义）.

5. 量子计算机的硬件设备有何特点

量子计算机
在最近的nature 周刊上，来自美国标准技术研究院的Emanuel Knill，以问答的方式介绍了关于量子计算机的基础知识，并且对发展前景做出了展望。现综述如下：
在传统（或经典）计算机中，信息用0 和 1 组成的字符串表示（每位一个比特，不是0就是1）。量子比特与经典的区别在于，前者应用了叠加原理 ；以至于量子比特可以是0 和 1的任意组合，例如：W> = a 0> + b1> ，其中 a 和 b 分别代表相干叠加态中 0> 态和1>态的比例系数。与经典情况类似，量子比特也可以构成比特串。基于量子相干效应，满足 a^2 +b^2 = 1条件的系数取值有无穷多组，因此量子比特串所代表的信息得以大大丰富。量子比特的构成可以利用光子的偏振，也可以利用被捕获离子（或原子）的能级，还可以利用超导线路（其中包括与电荷量相关的Cooper对箱，以及与环流方向相关的左/右旋环流之叠加态）。对量子信息的物理操控，包括对量子比特状态的初始化、逻辑门控制以及状态测量等。对某些问题，量子计算机可以做得比经典计算机快。但对于 “词处理” 一类的问题，考虑到要另外耗费量子比特操控资源，量子计算机不具有速度优势。
关于量子计算，原本只有学术方面的兴趣。1994年Peter Shor设计了一个非常有效的量子运算法则，用于将大数分解成两个素数因子；之后引出了一系列有关使用量子系统求解 “甲骨文问题” 的研究成果。Peter Shor的算法可以轻易破解当今在互联网上普遍使用的通信密码，这使得圈内专家开始评估构建量子计算机的可行性。理论表明：如果使用量子计算机仿真模拟量子系统，其求解速度将以指数方式提高。此外，对于最佳化以及积分问题，量子计算机的加速能力也是明显的。为构建量子计算机，首先要求量子比特与环境隔绝，避免“退相干”。使用逻辑门操控量子比特是我们所要做的，但退相干则引入误差。
纠缠是指两个粒子密切相关。首先A粒子和B粒子必须分别处于叠加态，纠缠量子对的状态可（例如）表示为：状态AB> = 0A0B> ± 1A1B> 和 状态AB> = 0A1B> ± 1A0B> 。更重要的是，如果我们对A粒子的状态进行测量得到的结果是0，则B粒子必将坍缩到 1> 态，反之亦然。利用相互纠缠的量子对，可以对信息传输进行加密或解密。然而，纠缠的应用对增强量子计算机的功能而言，尚没有圈内的共识。

6. 专用量子计算机有望10年内问世，问世后有何好处什么是量子计算机

在超导体系，打破了之前由谷歌、NASA和UCSB公开报道的九个超导量子比特的操纵，实现了目前世界上最大数目(十个)超导量子比特的纠缠，并在超导量子处理器上实现了快速求解线性方程组的量子算法。

量子计算机可能先被应用于军事、航天、大气等领域。在解决特定领域的难点问题后，再通过归纳分析、找出规律，验证其有效性，在此基础上提升效率，最后再被推广到其他民用领域。

需要注意的是，1000+量子比特的量子计算机是面向通用量子计算机拓展的关键节点，对于未来量子计算机的技术路线走向也起着“奠基石”的作用。“一旦超导物理体系的量子计算机达到1000+量子比特，可能就是颠覆性的突破。

7. 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。