量子通訊無法竊聽怎麼回事？

量子通訊的依據是量子糾纏，糾纏可以令兩個粒子之間產生瞬時關聯，即使他們在空間上分割地很遠。當對其中一個粒子進行作用時，另一個粒子也會受到影響。如果糾纏的兩個粒子一開始處於自旋向上和自旋向下的疊加態，當外界的觀測使得粒子“選擇”單

在經典通訊中，竊聽者如果要竊聽密碼，他首先是將密碼抄寫下來，再進行解碼。但在量子通道中，抄寫量子態是不可能的，因為對量子態的任何測量都會產生影響，從而導致量子態的塌縮。也就是說，測量將會留下痕跡，通訊的雙方能立即覺察到竊聽者的存在而終止通訊。

量子通訊中的資訊保安技術及比較 通訊是傳送者通過某種媒體以某種格式來傳遞資訊到收信者以達致某個目的。在古代，人們通過驛站、飛鴿傳書、烽火報警、符號、身體語言、眼神、觸碰等方式進行資訊傳遞。到了今天，隨著科學水平的飛速發展，相繼出

每個國家、公司等組織都有大量的機密，特別在戰爭時期，情報的洩漏會影響戰爭的勝負，有關千萬人的性命，所以通訊技術中的密碼學佔有重要地位。在當今網路通訊突飛猛進的時代，資訊保安問題成了連廣大普通民眾都非常關注的焦點。一部密碼學的發展歷史，充滿了加密者和竊密者之間永無休止的鬥爭。

破解這個詞語對於量子通訊並不合適。確切地說，根據量子通訊的協議，在量子通訊過程中對其進行竊聽，會被通訊方發現，從而放棄該段通訊內容，以保證通訊的絕對安全性。

儘管在幾千年之前就有了密碼的雛形，但密碼學作為一門真正意義上的科學，是從1948年夏農發表《通訊的數學原理》開始的，並影響了整個數字時代的通訊技術。

搞量子通訊的又不是隻有中國一家，國外已經搞了很多年了，只不過中國第一個弄上衛星而已。 目前量子通訊在理論和技術實現上都沒有任何問題。但是它畢竟是一個前沿領域和新生事物，未來它的實用價值有多大，會不會有致命的缺陷我們現在還無法揣測

在通訊保密和竊聽的鬥爭中，量子力學能扮演哪些角色呢？這可以從保密者和竊聽者兩個角度來分析。從竊聽者一方來看，量子現象中由於疊加態和糾纏態的存在，為計算提供了經典計算機無法比擬的量子平行處理的超強能力。因而便有可能在短時間內進行大素數分解的運算，從而破解目前經典計算技術無法破解的加密演算法。

量子通訊的依據是量子糾纏，糾纏可以令兩個粒子之間產生瞬時關聯，即使他們在空間上分割地很遠。當對其中一個粒子進行作用時，另一個粒子也會受到影響。如果糾纏的兩個粒子一開始處於自旋向上和自旋向下的疊加態，當外界的觀測使得粒子“選擇”單

從保密者的角度來看，量子力學將徹底地改變密碼學，改變甚至終止保密和竊聽之間原來看起來永無休止的遊戲。因為根據量子力學的規則，量子密碼是不可竊聽、不可破解的！量子理論似乎是提供了一種絕對安全的密碼通訊系統。具體地說，在經典通訊中，竊聽者如果要竊聽密碼，他首先是將密碼抄寫下來，再想辦法進行解碼。然而，在量子通道中，抄寫量子態是不可能的，因為對量子態的任何測量都會產生影響，從而導致量子態的塌縮，原來的量子態就不復存在了。也就是說，測量將會留下痕跡，通訊的雙方能立即覺察到竊聽者的存在而終止通訊。所以量子力學原理完全保證了量子通訊的安全性。

因為量子具有不可預知和不可複製性，在觀測的瞬間即會發生坍縮，參考光量子的波粒二象性，在不觀測的情況下以波的形式傳播，觀測時則體現粒子的特性。

比如，傳送方向接收方傳送一系列隨機的、準備作為金鑰的量子態，接收方隨機地對這些量子態進行測量。然後，雙方由經典通道交換資訊，檢測接收方測量的誤位元速率，從而認可最終的金鑰。如果有一個竊聽者進行了竊聽操作的話，便會破壞傳送方原來的量子態，使接收方接受的誤位元速率大大增加，雙方就能夠發現竊聽者的存在，立即採取必要的措施。比如，換另一條量子通道，重新傳送另一套新金鑰。因此，對量子通訊的竊聽幾乎不可能成功。

量子通訊中的資訊保安技術及比較 通訊是傳送者通過某種媒體以某種格式來傳遞資訊到收信者以達致某個目的。在古代，人們通過驛站、飛鴿傳書、烽火報警、符號、身體語言、眼神、觸碰等方式進行資訊傳遞。到了今天，隨著科學水平的飛速發展，相繼出

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量子通訊遇到竊聽會阻礙通訊嗎

量子通訊的依據是量子糾纏，糾纏可以令兩個粒子之間產生瞬時關聯，即使他們在空間上分割地很遠。當對其中一個粒子進行作用時，另一個粒子也會受到影響。如果糾纏的兩個粒子一開始處於自旋向上和自旋向下的疊加態，當外界的觀測使得粒子“選擇”單一的狀態的時候，兩個粒子將總會選擇互相協調的狀態。這個性質可以用來實現前所未有的並行處理。

如果量子通訊受到竊聽，即受到觀測，其就會隨機選擇一種自旋方式，無法準確傳遞資訊，所以會阻礙。

為什麼量子通訊是不可竊聽，破譯的

因為量子具有不可預知和不可複製性，在觀測的瞬間即會發生坍縮，參考光量子的波粒二象性，在不觀測的情況下以波的形式傳播，觀測時則體現粒子的特性。

為什麼竊聽者會引入量子金鑰分發的誤位元速率

量子通訊中的資訊保安技術及比較

通訊是傳送者通過某種媒體以某種格式來傳遞資訊到收信者以達致某個目的。在古代，人們通過驛站、飛鴿傳書、烽火報警、符號、身體語言、眼神、觸碰等方式進行資訊傳遞。到了今天，隨著科學水平的飛速發展，相繼出現了無線電、固定電話、行動電話、網際網路甚至視訊電話等各種通訊方式。通訊技術拉近了人與人之間的距離，提高了經濟的效率，深刻的改變了人類的生活方式和社會面。

自1 9世紀進入通訊時代以來,人們就夢想著像光速一樣(甚至比光速更快)的通訊方式.在這種通訊方式下,資訊的傳遞不再通過資訊載體(如電磁波)的直接傳輸,也不再受通訊雙方之間空間距離的*,而且不存在任何傳輸延時,它是一種真正的實時通訊.科學家們試圖利用量子非效應或量子效應來實現這種通訊方式,這種通訊方式被稱為量子通訊.與成熟的通訊技術相比,量子通訊具有巨大的優越性,已成為國內外研究的熱點.近年來在理論和實踐上均已取得了重要的突破,引起各國政府、科技界和資訊產業界的高度重視.從人類資訊交流和通訊的演化程序，我們可以清楚地體會到資訊科技的不斷髮展。現代資訊科技具有強大的社會功能，已經成為21世紀推動社會生產力發展和經濟增長的重要因素。

資訊科技在改變社會的產業結構和生產的同時，也對人類的思想觀念、思維方式和生活方式產生著重大而深遠的影響。展望未來5-10年資訊產業的發展，不是創新，而是各類通訊技術大融合、技術大應用，以應用來帶動創新，以應用來提高服務——當前出現的熱點話題“雲端計算”、“物聯網”等都是應用的體現。哪個國家資訊科技應用水平高，技術整合程度成熟，哪個國家就佔領了未來資訊世界的高點。這也勢必將導致力量對比和世界格局的新變化。

要說到量子通訊中的資訊保安技術，就不得不提到量子密碼技術。傳統密碼學的安全依賴於金鑰，金鑰的分配是一大難題。儘管公鑰密碼系統解決了金鑰分配問題，但它基本上都基於如大數的分解和離散對數問題等數學難題。一旦計算速度或計算方法有質的飛躍，他們不再安全。而量子密碼技術很好的從量子力學原理方面解決了金鑰安全傳輸問題，在加上傳統的一次一密系統，則可構建一個不可破的完全保密系統。

我們先來簡要說說傳統密碼學。密碼學包括兩部分內容：一是使訊息保密的技術和科學，即密碼編碼學；二是破譯密文的科學和技術，即密碼分析學，兩者既矛盾，又相互依存相互促進。而在1949 年之前，密碼學只能說是一門藝術，而不是一門科學，但claude.e.shannon的《保密系統的資訊理論》發表使得密碼學有了理論基礎，從而成為了一門科學，此後，密碼學得到了長足發展。傳統密碼學在現實社會中得到了廣泛的應用，但近年來隨著量子計算機的提出，使得當前的密碼系統面臨著巨大危機：一旦量子計算機問世，傳統密碼學將受到量子力學原理的災難性的打擊。量子計算機有著巨大的並行運算能力，對它而言，大整數的分解不再是難題。R S A 方案密碼系統將不再是安全的了。同時，D E S 方案密碼系統也可以由量子搜尋方法破譯。所有基於傳統密碼學保密的資訊都不再是保密的了。但幸運的是，同時我們也可以利用量子力學原理建立起一套更為安全可靠的密碼體系—量子密碼體系，它的理論基礎不再是基於數學難解問題，而是量子力學。

現在我們來看看量子密碼學。它分為量子力學和量子密碼學

1. 量子力學

在經典物理學中，物體的運動

軌跡僅由相應的運動方程所描述和決定，不受外界觀察者觀測的影響，或者說，這種影響太小而可完全被忽略。但是，在微觀的量子世界中，觀察量子系統的狀態將不可避免地要破壞量子系統的原有狀態，而且這種破壞是不可逆轉的。根據海森堡的測不準原理，測量這一量子系統會對該系統產生干擾並且會產生出關於該系統測量前狀態的不完整資訊。“海森堡測不準原理”是量子力學的基本原理，它表明，在同一時刻以相同的精度測定量子的位置與動量是不可能的，只能精確測定兩者之一。“單量子不可複製定理”是“海森堡測不準原理”的推論，它說

明，在不知道量子狀態的情況下複製單個量子是不可能的，因為要複製單個量子就只能先作測量，而測量必然改變數子的狀態，所以說不可能。

2. 量子密碼

利用量子的上述特性，我們可以用它來解決金鑰的分配問題。設計出無條件安全的密碼(傳統密碼學在計算上是安全的，即通過計算可以找出金鑰，但計算時間太長而不現實)。量子密碼裝置一般採用單個光子實現，根據海森堡的測不準原理，測量這一量子系統會對該系統產生干擾並且會產生出關於該系統測量前狀態的不完整資訊。因此，竊聽一量子通訊通道就會產生不可避免的干擾，合法的通訊雙方則可由此而察覺到有人在竊聽。量子密碼術利用這一原理，使從未見過面且事先沒有共享祕密資訊的通訊雙方建立通訊金鑰， 然後再採用shannon 已證明的是完善保密的一次一金鑰密碼通訊，即可確保雙方的祕密不洩漏。這樣，量子密碼學達到了經典密碼學所無法達到的兩個最終目的：一是合法的通訊雙方可察覺潛在的竊聽者並採取相應的措施；二是使竊聽者無法破解量子密碼，無論企圖破譯者有多麼強大的計算能力。

量子密碼技術的主要應用是量子金鑰的分配和儲存。現在人們正努力使量

子密碼技術走向實用。目前，在量子密碼術實驗研究上進展最快的國家為英國、瑞士和美國。其實在1989年科學家們成功研製出世界上第一個量子金鑰分配的原型樣機時，它的工作距離僅為32 釐米。1995 年英國電信在長達30 公里的光纖上實現了量子金鑰的傳送，差錯率僅為1.2％～4 ％，在同一年瑞士日內瓦大學在日內瓦湖底鋪設的23 公里長民用光通訊光纜中進行了實地表演，誤位元速率為3.4％。量子密碼除了可用於保密通訊外，還可在作出公共決定時，對使用到的個人資料進行保密。比如說，公司或政府組織之間、或個人和組織之間要作出一個共同決定，但他們又不願意洩漏自己的保密資訊，這時量子密碼可以幫助他們實現這一目標。量子密碼術的另一用途是資訊認證，就是證明某一資訊來自某人或某處而未被改動。隨著量子密碼技術的深入研究，我們相信它的用途將越來越廣。

量子通訊是通訊技術上的又一次劃時代*，具有廣泛的應用前景。首先，量子通訊可以滿足空間遠距離、大容量、易組網等方面的要求，量子通訊可以用來構築高速、大容量的通訊網路，實現高清晰度影象等大容量超高速資料的傳輸，為建立量子因特網奠定了堅實的基礎；其次量子通訊可以實現完全保密通訊，這使得量子通訊在軍事、國防、國民經濟建設等領域都有重要作用；第三，目前許多國家致力於空間攔截及空間資訊傳輸等技術的研究，並取得了一定的成果，量通訊的應用必將加速空間攔截及空間資訊傳輸等技術的快速發展。第四，由於量子通訊時延為零，可以實現超光速通訊，量子通訊的發展必將加速人們探索宇宙空間的程序。

比如量子計算機經常會被拿來和量子通訊並列，它們是量子力學在兩個不同領域的應用。量子計算機的本質，是用量子器件替代傳統計算機器件，藉助量子器件更多樣的物理狀態，增加儲存容量，簡化電腦計算的方式。具體來說，在經典計算機中，可能一個二極體的電壓高低，代表這個位元的值是1或者0，而在量子計算機中，一個量子可以既是1又是0，有兩個值。N個量子並排，就有2的N次方個值。當量子電腦計算時，不同量子同時進行變換，然後按照一定的概率疊加在一起，得出計算結果，這種計算稱為量子平行計算。量子可以疊加，而且互相干涉，這是量子計算的物理本質。但相干性也給量子計算機的實現帶來了困難——量子會受到干擾，丟失資訊。目前無論是用光子還是電子做量子，設計者都要面對怎樣長久儲存量子資訊的問題。一旦研製出來，量子電腦的計算能力將極為強大，因為它讓許多數值平行計算。但目前實現這種功能的電腦，還停留在實驗室階段。但是相信不久的將來，量子通訊會離我們越來越近，並走進我們的生活。

量子通訊，能被破解嗎？真的是絕對的安全嗎

破解這個詞語對於量子通訊並不合適。確切地說，根據量子通訊的協議，在量子通訊過程中對其進行竊聽，會被通訊方發現，從而放棄該段通訊內容，以保證通訊的絕對安全性。

量子衛星僅僅是個噱頭呢還是*?

搞量子通訊的又不是隻有中國一家，國外已經搞了很多年了，只不過中國第一個弄上衛星而已。

目前量子通訊在理論和技術實現上都沒有任何問題。但是它畢竟是一個前沿領域和新生事物，未來它的實用價值有多大，會不會有致命的缺陷我們現在還無法揣測。或許將來我們會發現它並不實用，但是技術本身沒有任何問題。

目前對於量子通訊的任何批評才是純粹的噱頭。

舉個例子說，人們發明飛艇的時候是對它寄予厚望的，但是現在看飛艇的實用價值遠遠小於當年人們的期望。但是你要說它是一個噱頭或者*，那就是扯蛋。

現在對於量子通訊的批評有很多純屬不知量子通訊為何物，罵都罵錯地方。稍微靠譜一點的其實只有一條：量子通訊容易被幹擾。沒錯，這個問題有可能永遠都解決不了，導致它的實用價值大打折扣。但是你能說容易被幹擾的量子通訊就沒有用嗎？

地球人都知道美國在監聽海底光纜，他們幹嘛要費勁干擾你？直接把光纜切斷不就得了嗎？然而現在又不是打世界大戰，美國人也不能這麼幹啊。所以在對方不會做毫無意義的干擾情況下我要能保證你無法破譯就絕對有價值。

其次前幾年美國破譯北斗訊號的事情一度轟動。但其實那個華裔女生是用超級計算機算了一個多月才完成了破譯，這個事情怎麼看？當然北斗如果每個星期換一次密碼，這種破譯就毫無意義。但另一方面隨著計算機越來越快，現在用一個月破譯密碼，將來可能只用一分鐘，到時候怎麼辦？再說有一些密電，我哪怕用三年的時間去破譯它都是值得的。這個時候一種永遠無法破譯的密碼就有了實用價值。