字里科技

量子大跃进

Source: Centre for Quantum Technologies, NUS<br/>
<a href="https://www.youtube.com/watch?v=LaLzshIosDk" target="_blank">https://www.youtube.com/watch?v=LaLzshIosDk</a>

每天都有大量的交易在网上进行,数据的传输与保存益发显得重要。一般的加密系统以一对密钥供讯息传送者加密和接收者解密。这类密钥通常都是衍生自一个随机大数,要破解很困难,但不是不可能,尤其是随超级电脑的不断改进,破解密码只会愈来愈容易。

运用量子力学的原理,量子加密法提供了一个新选择,令传输数据更快更多,而且也更安全,因为经量子加密法处理的数据一旦被截取,数据本身必会产生变化,引起警惕。

在量子传输中,传送者会向接收者送出一束光子。光子的属性之一是在运动过程中会不断旋转。传送者随机使用两个工具之一送出光子,使其一是依一条垂直的轴心旋转,一是按横切的轴心旋转。接收者虽拥有同样工具,但他不知道光子原本以哪个工具送出,所以他有一半机会以不符送出轴心的工具接收光子,导致记录出错。但传送者其后会告诉他当初使用哪个工具送出光子,接收者只要剔除那些出错记录,便可得出传送者原想传递的讯息。

如果有骇客截到部分光子,他会如接收者一样,因不知传送者使用哪个工具送出光子而作出错误记录,他录到的不过是一串随机而没意义的光子讯号。再者,他半途截取光子,会改变了光子的型态,当光子最终到了接收者那里,接收者尽管使用正确的工具,但记录到的仍是错误的型态,接收者便会知道有骇客了。

量子加密法的理论已经存在多年,不过近年中国在这方面的技术突飞猛进。2016年8月,中国成功发射世界第一个量子卫星「墨子号」。今年9月,它又宣布成功进行了第一次以量子加密的洲际视像会议。

中国已晋身量子加密法的先进国之列,将与欧美诸国在发展及应用这项技术于商业,医学、通讯及军事领域一较高下。未来竞争白热,指日可待。

 

T.C.

本文出自《中大通讯》第509/510期(2017年12月)

标签
科技 量子加密法 量子力学