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量子通信 杜绝隔墙有耳
  • 2015/4/28 14:56:55
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:电脑报
  • 作者:高智
【电脑报在线】近日,工行成功应用量子通信技术,实现了北京分行电子档案信息在同城间的加密传输。这是量子通信技术在银行业的首次成功应用,未来就开展北京、上海同城及京沪异地千公里级量子通信金融应用落地。有了量子通信,想窃取加密传输的金融数据从理论上都不可能了。


       近日,工行成功应用量子通信技术,实现了北京分行电子档案信息在同城间的加密传输。这是量子通信技术在银行业的首次成功应用,未来就开展北京、上海同城及京沪异地千公里级量子通信金融应用落地。有了量子通信,想窃取加密传输的金融数据从理论上都不可能了。

量子通信具有唯一性

量子是微观粒子的一种状态,该状态具有不可克隆的特性,这是量子加密的基础,也是量子通信的核心所在。

量子加密通常的信息载体是光子,也就是组成光的基本粒子。我们把一个比特的信息加载在不可能被准确观测和复制的光子上,然后把光子一个个发出去。接收方在所有收到的光子中取出一部分,跟原本发送的信息比较。如果准确无误,就说明没有窃听者存在,信息传输是安全的。

这么说吧,有一碗水放在你面前,当你用勺子舀了一小勺送到自己嘴里想试试冷热时,这碗水就已经不是先前那碗水了。量子通信就是这么具有唯一性,所以才安全——保密与窃密就像矛与盾一样相影相随,它们之间的斗争已经持续了几千年,量子通信的出现,在理论上终结了这场争斗,希望它是真正的终结者。


量子加密原理图

       小百科:成本高制约了其普及

虽然量子通信这么好,但为什么其无法普及呢?究其原因就是其成本较高,导致成本高的原因有两个:一是其效率低,二是需要专用的通道。量子通信的过程好比是东非动物大迁徙,单个动物的力量是如此脆弱,非常容易在迁徙过程中被狮子、猎豹吃掉。通常而言,从“东非草原”出发的一百个光子,只有一个光子能到的了目的地,可见其效率低。

另外,量子通信还需要极纯光特性的光纤电缆,这比普通光纤电缆要贵很多,需要定制生产。虽然有研究已经能成功地通过空气进行传输,但在理想的天气条件下传输距离很短,大大限制了应用的范围。

 

挑起国家安全重任

       量子通信,除了应用于金融领域,在政府和国防军事领域也有大作为。这两大领域都有保密需求,自然更看重安全性而不是成本:合肥城域量子通信网、芜湖市量子政务网已于2012年建成使用,济南量子通信城域网也已在试用;2016年“量子保密通信京沪干线技术验证及应用示范项目”就建成,该项目的目标是建成连接北京、济南、合肥、上海等地全长2000多公里的京沪量子通信干线和城域接入网络,承载政府公务、金融业务信息的保密传输。

根据现有成本推算,一个节点(相当于基站)投资基本在200万元,一个城市至少需要上千个节点,未来市场空间远超千亿元。上市公司中浙江东方、华工科技涉及这个领域:浙江东方作为浙江省首家量子通信产业化平台,主要从事浙江省内量子保密通信固网建设和运营业务,而华工科技的首席科学家王肇中是量子点激光器域的知名专家,且公司是国内少数具有光器件芯片能力的企业之一。

    此外,量子计算机(实现量子计算的机器)有望成为下一代计算机已经逐渐被业内接受为共识。量子计算机在人工智能、纳米机器人等方面也有广泛应用。未来在包括卫星航天器、核能控制等大型设备、中微子通信技术、量子通信技术、虚空间通信技术等信息传播领域,以及未来先进军事高科技武器和新医疗技术等高精端科研领域,具有巨大的市场空间。

 

本文出自2015-04-27出版的《电脑报》2015年第16期 A.新闻周刊
(网站编辑:ChengJY)


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