量子互联网的新突破:黑客可能将成为历史

资讯中心 2023.09.30

我们需要的是一种新型的互联网:量子互联网。在这个新的全球网络中,数据是安全的,连接是隐私的,对信息被拦截的担忧将成为过去。



目前保护在线数据的方法是使用数学问题进行加密,如果你有一把解锁的数字 “钥匙”,就可以很容易解开数学问题,从而破解密码;如果没有这把 “钥匙”的话,密码就很难破解。然而,很难并不意味着不可能,只要有足够的时间和计算能力,今天的加密方法都是可以破解。



相比之下,量子通信使用光的单个粒子(光子)来创建密钥,而根据量子物理学原理,你不可能制造出精确的密钥副本。复制这些密钥的任何尝试都将不可避免地导致可被检测的错误。这意味着,无论黑客多么聪明、多么强大,也无论他们拥有什么样的超级计算机,都无法复制量子密钥或读取加密的信息。



这一概念已经在卫星和光纤电缆上得到验证,并被用于在不同国家之间发送安全信息。那么,为什么我们还没有在日常生活中使用它呢?答案是,实现这一概念需要昂贵的专门技术,意味着目前还无法扩展。



以往的量子通信技术就像成对的儿童对讲机。每一对想要安全通信的用户都需要一对手机。因此,如果 3 个孩子想要相互交谈,他们就需要 3 对手机(或 6 个对讲机),每个孩子必须有两对。如果 8 个孩子想要互相交谈,他们就需要 56 个对讲机。



完整的网络


当两个用户想要通信时,中央发射器就会发送一对纠缠的光子,每个用户一个光子。然后,用户的设备对这些光子进行一系列测量,从而创建一个共享的量子密钥。然后他们可以用这个密钥加密他们的信息,并安全地进行传送。



利用多路复用(multiplexing,一种常用的通信技术),我们可以将这些纠缠的光子对有效地同时发送给多个组合的人。我们还可以向每个用户发送许多信号,而这些信号可以同时被解码。通过这种方式,对讲机被有效地换成了一种更类似于多参与者视频通话的系统,在这种系统中,你可以私下、独立地与每个用户进行通信,也可以同时通信。

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