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浅析量子加密技术的发展

量子加密采用的原理:根据“海森堡测不准定理”和“单量子不可复制定理”原理建立了量子密码术的概念。

“海森堡测不准定理”是量子力学的基本原理,指在同一时刻以相同精度测定量子的位置与动量是不可能的,只能精确测定两者之一。“单量子不可复制定理”是“海森堡测不准定理”的推论,它指在不知道量子状态的情况下复制单个量子是不可能的,因为要复制单个量子只能先做测量,而测量必然改变量子的状态,所以说量子加密是安全的。

量子加密技术在密码学上的应用分为两类:一类是利用量子计算机对传统密码体制的分析;二是利用单光子的测不准原理在光纤一级实现密钥管理和信息加密,即量子密码学。根据internetde 发展,全光网络将是今后网络连接的发展方向,利用量子技术可以实现传统的密码体制,在光纤一级完成密钥交换和信息加密,其安全性是建立在Heisenberg的测不准原理上的,如果攻击者企图接收并检测信息发送方的信息,则将造成量子状态的改变,这种改变对攻击者而言是不可恢复的,而对收发方则可能很容易地检测出信息是否受到攻击。

浅析量子加密技术的发展

经过近30年的研究与发展,逐渐形成了比较系统的量子密码理论体系。其主要涉及量子密钥分配、量子密码算法、量子密钥共享、量子密钥存储、量子密码安全协议、量子身份认证等方面。

量子加密的优势及缺陷:

优势:量子加密比普通的电子邮件或无线电优越,因为这种方式从理论上不可被破坏或拦截。假如激光束里的量子被第三方观察到,粒子自身就会改变,这就是物理学上所谓的“海森堡测不准定理”,这种状态依赖粒子的改变来衡量。如果遇到拦截,发送者和接受者都能立刻觉察到有人在窥探。

缺陷:目前量子加密技术仍然处于研究阶段,其量子密钥分配在光纤上的有效距离还达不到远距离光纤通信的要求。光的偏振特性在长距离的光纤传输中会逐渐退化,造成的误码率增加。

目前,中国也是世界上研究量子信息最好的国家之一,研究中心正是中科大的潘建伟教授及其团队。同时量子加密在中国的军事上也获得极大应用。

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