基于量子纠缠的加密技术(QKD)
神圣の狗屎
2026年02月07日 06:06

这项技术不是另起炉灶,而是代替传统加密中的密钥分发环节 就是说数据还是正常收发的,由于裸传不安全,谁都能来看这个信息内容详情。所以需要加密传输。 传统的加密方式,密匙是通过网络直接传的,破解只能靠算大质数分解。但量子计算机能轻松破解这些数学题,钥匙就会被偷走。

量子通信是基于两条物理法则加密:1.量子测不准原理(完全天然随机)2.量子不可克隆原理(只要观测,那光子状态会被改变,所以不可能被复制) 钥匙不靠网络传,靠一个个单光子传,靠物理定律防窃听(不是数学题,是宇宙规律)任何人想窃听,都会留下痕迹,永远偷不走钥匙。

第一步:造钥匙 1.量子通信设备会发射一个个单光子,用光子自己的状态(比如各种偏振方向)代表0和1 2.我们约定好光子的哪个状态为0,哪个状态为1。这一个个单光子,就是一串随机的0和1,也就是量子密钥。

第二步:传钥匙 1.量子通信设备发的单光子是由光纤或激光传输的(此次是解决了光纤传输的损耗瓶颈,量子中继的纠缠交换和量子存储,本质是把长距离的密钥分发拆成多个短距离段,通过纠缠关联实现长距离的密钥共享) 2.中继站先产生一对纠缠光子1号,通过光纤把其中一个传到A端,中继站保留另一个。 中继站再产生一对纠缠光子2号,通过光纤把其中一个传到 B 端,中继站保留另一个。 中继站对自己保留的两个光子做量子纠缠交换,完成后,A 端和 B 端的两个光子会自动形成纠缠。相当于A和B之间搭建了一条量子信道,全程没有量子信号的直接传输,损耗极低。中继站的量子囚禁离子存储器,会把纠缠态保存几百毫秒,足够完成交换和传输,保证量子态不丢失。 3.基于那两条物理法则,A端和B端拿到钥匙后,会简单核对下开头几位0和1:如果核对一致,说明没人窃听,密钥有效,直接用。 如果不一致,说明有人窃听,立刻作废,重新造一把、重新传。

第三步:用钥匙加密信息 A端和B端核对一致后(那串随机0 和1),接下来给信息加密、解密。(这步简单,用一次一密加密法:加密用量子密钥进行 异或与或非 等运算,解密根据相同的量子密钥 进行相同的逻辑运算回去 即可还原信息)也基于那两条物理法则,钥匙用完一次,就作废,无法使用第二次。

以上就是现人类已实用化、产业化、最安全的量子通信 信息加密技术(QKD)除此当然还有更先进的量子通信或加密技术正处于探索阶段。

基于当前物理学的认知,没有已知的技术手段能实现不留下痕迹的窃听。唯一希望不大,但值得一试的方式是:用“变换”的电磁场产生可控引力去耦合光子从中获取量子态(可能是唯一无相互作用的观测方式)毕竟这方面的探索为零。。但观测、检测的本质是信息的传递,只要它能用来传递信息,就是一种相互作用。。