量子通信不是用量子糾纏超光速傳遞信息!其本質是絕對加密電磁波

我國的量子通信已經走在了世界的前列。有人會好奇,量子通信比傳統電磁波通信強在哪呢?量子通信是利用量子糾纏通信嗎?

量子通信這個名字的確有點誤導性,它的全稱是量子加密通信,重點在加密,而量子理論只是幫助信息加密的。

你可能依舊好奇,量子糾纏可以超光速,那量子通信可以超光速嗎?

量子通信當然不可以超光速啦,信息的傳遞依舊是依靠電磁波,量子糾纏依舊被無數實驗表明:不能傳遞信息!

那為什麼還叫量子通信?和量子有什麼關係?

量子通信只是利用量子理論對信息進行絕對加密,聽好了是絕對安全的加密。傳統信息再怎麼加密都有可能被破解。

量子通信不是用量子糾纏超光速傳遞信息!其本質是絕對加密電磁波

而量子力學中有種種反常識現象,導致對疊加態的測量會產生坍縮效應。如果用量子力學的理論對傳統信息進行加密。那麼竊取者要偷窺電磁波信息,首先就得觀測信息,這就導致量子疊加態坍塌!利用了量子技術就保證了傳統電磁信息傳遞過程中的絕對安全!

量子通信最重要的技術節點就在量子密鑰分發

其實自從人類用電磁波傳遞信息後,就面臨著被竊聽的風險。如果不對電磁波信息進行加密,那竊聽簡直易如反掌,你在空中發送電磁波信號,就好像是對著全世界喊話一樣。一般情況下,電臺的無線廣播信號就是面向大眾,所以加不加密無所謂,沒有哪個間諜組織對電臺的信息感興趣。

如果電磁波信息用到國防上,那就要務必要重視信息的保密性,因為這涉及國防安全問題。

在近代史上,最慘痛的教訓就是甲午海戰失敗後,在馬關條約的簽署之前,日本特務就對清廷加密電報進行了破解。

量子通信不是用量子糾纏超光速傳遞信息!其本質是絕對加密電磁波

馬關條約原件

簽約馬關條約的時候,清政府是有割地賠款的底線的,這些底線全都在加密電報中。而這些機密信息在談判之前就被日本人破解了,那日本人的底氣就非常十足了,我們就沒有任何談判的餘地了。就相當你去商場買衣服,在討價還價之前就知道了銷售員的心理底線,那麼你就可以按照最低價購買衣服。這就佔了很大的便宜。

在二戰中,諜戰也是重頭戲,不過這時候大家都用上了加密系統,不過那時候的加密通訊還很簡陋。在經典密碼術的歷史中,有一種叫RSA的公開密鑰體系極其重要。該密碼體系對全世界公開。其最大的特點就是給出一個很大的合數,你只要把這個合數能破解成兩個質數就行。

事實上,只有合數足夠大,你按照目前的電子計算機的速度破解一千年都弄不出了。 但這依舊有個很大的隱患,只要計算機運算能力足夠強大呢?比如量子計算機,那麼這種密碼術在量子計算機面前就不堪一擊。

量子通信不是用量子糾纏超光速傳遞信息!其本質是絕對加密電磁波

也就是目前所有的加密體系在原理上都是有被破解的可能性。所以特別機密的信息為了安全起見都不敢用電磁波傳送,而是改用國防地下電纜。不過國防電纜的建造成本很大,有的甚至要跋山涉水建造,並且真的發生戰爭,境內間諜可以肆意破壞電纜。上百上千公里的電纜維護成本可大了去了。

所以科學家也一直在尋找一種絕對安全的電磁波加密通信。當然現在已經找到了,那就是量子加密通信。

量子力學有很多違背常識的地方,總結起來就是“量子疊加”,“測量坍縮”“量子糾纏”。

量子通信不是用量子糾纏超光速傳遞信息!其本質是絕對加密電磁波

這些現象已經被無數實驗證明是微觀世界的基本規律。如果我們用量子力學的反常識現象對電磁波信息進行加密,那麼理論上就是絕對安全。除非整個量子力學的基礎是錯的,而這在現在看來基本不可能。如果量子力學基礎錯了,那麼現在的手機,互聯網就不會被髮明出來。

如果把傳統電磁波信息基於量子糾纏態進行加密。把通過耦合的糾纏粒子就可以配發給接收者和發送者。那麼在電磁波的信息傳遞過程中就不可能被竊取到信息。

量子通信不是用量子糾纏超光速傳遞信息!其本質是絕對加密電磁波

因為只要有竊取行為,那就是觀測量子疊加態,於此同時疊加粒子坍縮,只變成粒子性。那麼發送地和接收地就同時得知現在的信息已經被竊聽,那麼就停止發送信息。

這樣以來,只要傳遞過程沒有發生量子態坍縮,那就完全可以確保在傳遞信息的過程是安全的,這就是量子密鑰分發。

量子通信不是用量子糾纏超光速傳遞信息!其本質是絕對加密電磁波

當然很多人質疑,量子通信如果真的操作起來,依舊有個漏洞。倘若間諜也不打算竊取信息,只是不斷竊聽信息,為了就是打斷絕密信息的傳遞。

這種擔心是多餘的。你在哪裡竊聽量子加密信息了,是可以通過電磁波精確查詢到的,竊聽地所在的公安也不是吃素的,抓你是分分鐘的事,比破壞電纜的抓捕難度低多了。只要你敢惡意竊聽,那你的地址就暴露在光天化日之下了。間諜為了錢也不會傻到直接作死吧!

我國在2014年就把地對地的量子密鑰分發距離提高到了200公里,並打破當時的世界紀錄。在2016年,我國發射了世界首顆量子實驗衛星,成功實現了上千公里的空對地量子密鑰分發的研究目標。

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