量子通信无法窃听怎么回事？

量子通讯的依据是量子纠缠，纠缠可以令两个粒子之间产生瞬时关联，即使他们在空间上分割地很远。当对其中一个粒子进行作用时，另一个粒子也会受到影响。如果纠缠的两个粒子一开始处于自旋向上和自旋向下的叠加态，当外界的观测使得粒子“选择”单

在经典通信中，窃听者如果要窃听密码，他首先是将密码抄写下来，再进行解码。但在量子通道中，抄写量子态是不可能的，因为对量子态的任何测量都会产生影响，从而导致量子态的塌缩。也就是说，测量将会留下痕迹，通信的双方能立即觉察到窃听者的存在而终止通信。

量子通信中的信息安全技术及比较 通信是发送者通过某种媒体以某种格式来传递信息到收信者以达致某个目的。在古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警、符号、身体语言、眼神、触碰等方式进行信息传递。到了今天，随着科学水平的飞速发展，相继出

每个国家、公司等组织都有大量的机密，特别在战争时期，情报的泄漏会影响战争的胜负，有关千万人的性命，所以通信技术中的密码学占有重要地位。在当今网络通信突飞猛进的时代，信息安全问题成了连广大普通民众都非常关注的焦点。一部密码学的发展历史，充满了加密者和窃密者之间永无休止的斗争。

破解这个词语对于量子通信并不合适。确切地说，根据量子通信的协议，在量子通信过程中对其进行窃听，会被通信方发现，从而放弃该段通信内容，以保证通信的绝对安全性。

尽管在几千年之前就有了密码的雏形，但密码学作为一门真正意义上的科学，是从1948年香农发表《通信的数学原理》开始的，并影响了整个数字时代的通信技术。

搞量子通信的又不是只有中国一家，国外已经搞了很多年了，只不过中国第一个弄上卫星而已。 目前量子通信在理论和技术实现上都没有任何问题。但是它毕竟是一个前沿领域和新生事物，未来它的实用价值有多大，会不会有致命的缺陷我们现在还无法揣测

在通信保密和窃听的斗争中，量子力学能扮演哪些角色呢？这可以从保密者和窃听者两个角度来分析。从窃听者一方来看，量子现象中由于叠加态和纠缠态的存在，为计算提供了经典计算机无法比拟的量子平行处理的超强能力。因而便有可能在短时间内进行大素数分解的运算，从而破解目前经典计算技术无法破解的加密算法。

量子通讯的依据是量子纠缠，纠缠可以令两个粒子之间产生瞬时关联，即使他们在空间上分割地很远。当对其中一个粒子进行作用时，另一个粒子也会受到影响。如果纠缠的两个粒子一开始处于自旋向上和自旋向下的叠加态，当外界的观测使得粒子“选择”单

从保密者的角度来看，量子力学将彻底地改变密码学，改变甚至终止保密和窃听之间原来看起来永无休止的游戏。因为根据量子力学的规则，量子密码是不可窃听、不可破解的！量子理论似乎是提供了一种绝对安全的密码通信系统。具体地说，在经典通信中，窃听者如果要窃听密码，他首先是将密码抄写下来，再想办法进行解码。然而，在量子通道中，抄写量子态是不可能的，因为对量子态的任何测量都会产生影响，从而导致量子态的塌缩，原来的量子态就不复存在了。也就是说，测量将会留下痕迹，通信的双方能立即觉察到窃听者的存在而终止通信。所以量子力学原理完全保证了量子通信的安全性。

因为量子具有不可预知和不可复制性，在观测的瞬间即会发生坍缩，参考光量子的波粒二象性，在不观测的情况下以波的形式传播，观测时则体现粒子的特性。

比如，发送方向接收方发送一系列随机的、准备作为密钥的量子态，接收方随机地对这些量子态进行测量。然后，双方由经典通道交换信息，检测接收方测量的误码率，从而认可最终的密钥。如果有一个窃听者进行了窃听操作的话，便会破坏发送方原来的量子态，使接收方接受的误码率大大增加，双方就能够发现窃听者的存在，立即采取必要的措施。比如，换另一条量子通道，重新传送另一套新密钥。因此，对量子通信的窃听几乎不可能成功。

量子通信中的信息安全技术及比较 通信是发送者通过某种媒体以某种格式来传递信息到收信者以达致某个目的。在古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警、符号、身体语言、眼神、触碰等方式进行信息传递。到了今天，随着科学水平的飞速发展，相继出

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量子通信遇到窃听会阻碍通信吗

量子通讯的依据是量子纠缠，纠缠可以令两个粒子之间产生瞬时关联，即使他们在空间上分割地很远。当对其中一个粒子进行作用时，另一个粒子也会受到影响。如果纠缠的两个粒子一开始处于自旋向上和自旋向下的叠加态，当外界的观测使得粒子“选择”单一的状态的时候，两个粒子将总会选择互相协调的状态。这个性质可以用来实现前所未有的并行处理。

如果量子通讯受到窃听，即受到观测，其就会随机选择一种自旋方式，无法准确传递信息，所以会阻碍。

为什么量子通讯是不可窃听，破译的

因为量子具有不可预知和不可复制性，在观测的瞬间即会发生坍缩，参考光量子的波粒二象性，在不观测的情况下以波的形式传播，观测时则体现粒子的特性。

为什么窃听者会引入量子密钥分发的误码率

量子通信中的信息安全技术及比较

通信是发送者通过某种媒体以某种格式来传递信息到收信者以达致某个目的。在古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警、符号、身体语言、眼神、触碰等方式进行信息传递。到了今天，随着科学水平的飞速发展，相继出现了无线电、固定电话、移动电话、互联网甚至视频电话等各种通信方式。通信技术拉近了人与人之间的距离，提高了经济的效率，深刻的改变了人类的生活方式和社会面。

自1 9世纪进入通信时代以来,人们就梦想着像光速一样(甚至比光速更快)的通信方式.在这种通信方式下,信息的传递不再通过信息载体(如电磁波)的直接传输,也不再受通信双方之间空间距离的*,而且不存在任何传输延时,它是一种真正的实时通信.科学家们试图利用量子非效应或量子效应来实现这种通信方式,这种通信方式被称为量子通信.与成熟的通信技术相比,量子通信具有巨大的优越性,已成为国内外研究的热点.近年来在理论和实践上均已取得了重要的突破,引起各国政府、科技界和信息产业界的高度重视.从人类信息交流和通信的演化进程，我们可以清楚地体会到信息技术的不断发展。现代信息技术具有强大的社会功能，已经成为21世纪推动社会生产力发展和经济增长的重要因素。

信息技术在改变社会的产业结构和生产的同时，也对人类的思想观念、思维方式和生活方式产生着重大而深远的影响。展望未来5-10年信息产业的发展，不是创新，而是各类通信技术大融合、技术大应用，以应用来带动创新，以应用来提高服务——当前出现的热点话题“云计算”、“物联网”等都是应用的体现。哪个国家信息技术应用水平高，技术整合程度成熟，哪个国家就占领了未来信息世界的高点。这也势必将导致力量对比和世界格局的新变化。

要说到量子通信中的信息安全技术，就不得不提到量子密码技术。传统密码学的安全依赖于密钥，密钥的分配是一大难题。尽管公钥密码系统解决了密钥分配问题，但它基本上都基于如大数的分解和离散对数问题等数学难题。一旦计算速度或计算方法有质的飞跃，他们不再安全。而量子密码技术很好的从量子力学原理方面解决了密钥安全传输问题，在加上传统的一次一密系统，则可构建一个不可破的完全保密系统。

我们先来简要说说传统密码学。密码学包括两部分内容：一是使消息保密的技术和科学，即密码编码学；二是破译密文的科学和技术，即密码分析学，两者既矛盾，又相互依存相互促进。而在1949 年之前，密码学只能说是一门艺术，而不是一门科学，但claude.e.shannon的《保密系统的信息理论》发表使得密码学有了理论基础，从而成为了一门科学，此后，密码学得到了长足发展。传统密码学在现实社会中得到了广泛的应用，但近年来随着量子计算机的提出，使得当前的密码系统面临着巨大危机：一旦量子计算机问世，传统密码学将受到量子力学原理的灾难性的打击。量子计算机有着巨大的并行运算能力，对它而言，大整数的分解不再是难题。R S A 方案密码系统将不再是安全的了。同时，D E S 方案密码系统也可以由量子搜索方法破译。所有基于传统密码学保密的信息都不再是保密的了。但幸运的是，同时我们也可以利用量子力学原理建立起一套更为安全可靠的密码体系—量子密码体系，它的理论基础不再是基于数学难解问题，而是量子力学。

现在我们来看看量子密码学。它分为量子力学和量子密码学

1. 量子力学

在经典物理学中，物体的运动

轨迹仅由相应的运动方程所描述和决定，不受外界观察者观测的影响，或者说，这种影响太小而可完全被忽略。但是，在微观的量子世界中，观察量子系统的状态将不可避免地要破坏量子系统的原有状态，而且这种破坏是不可逆转的。根据海森堡的测不准原理，测量这一量子系统会对该系统产生干扰并且会产生出关于该系统测量前状态的不完整信息。“海森堡测不准原理”是量子力学的基本原理，它表明，在同一时刻以相同的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“海森堡测不准原理”的推论，它说

明，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就只能先作测量，而测量必然改变量子的状态，所以说不可能。

2. 量子密码

利用量子的上述特性，我们可以用它来解决密钥的分配问题。设计出无条件安全的密码(传统密码学在计算上是安全的，即通过计算可以找出密钥，但计算时间太长而不现实)。量子密码装置一般采用单个光子实现，根据海森堡的测不准原理，测量这一量子系统会对该系统产生干扰并且会产生出关于该系统测量前状态的不完整信息。因此，窃听一量子通信信道就会产生不可避免的干扰，合法的通信双方则可由此而察觉到有人在窃听。量子密码术利用这一原理，使从未见过面且事先没有共享秘密信息的通信双方建立通信密钥， 然后再采用shannon 已证明的是完善保密的一次一密钥密码通信，即可确保双方的秘密不泄漏。这样，量子密码学达到了经典密码学所无法达到的两个最终目的：一是合法的通信双方可察觉潜在的窃听者并采取相应的措施；二是使窃听者无法破解量子密码，无论企图破译者有多么强大的计算能力。

量子密码技术的主要应用是量子密钥的分配和存储。现在人们正努力使量

子密码技术走向实用。目前，在量子密码术实验研究上进展最快的国家为英国、瑞士和美国。其实在1989年科学家们成功研制出世界上第一个量子密钥分配的原型样机时，它的工作距离仅为32 厘米。1995 年英国电信在长达30 公里的光纤上实现了量子密钥的传送，差错率仅为1.2％～4 ％，在同一年瑞士日内瓦大学在日内瓦湖底铺设的23 公里长民用光通信光缆中进行了实地表演，误码率为3.4％。量子密码除了可用于保密通信外，还可在作出公共决定时，对使用到的个人资料进行保密。比如说，公司或政府组织之间、或个人和组织之间要作出一个共同决定，但他们又不愿意泄漏自己的保密信息，这时量子密码可以帮助他们实现这一目标。量子密码术的另一用途是信息认证，就是证明某一信息来自某人或某处而未被改动。随着量子密码技术的深入研究，我们相信它的用途将越来越广。

量子通信是通信技术上的又一次划时代*，具有广泛的应用前景。首先，量子通信可以满足空间远距离、大容量、易组网等方面的要求，量子通信可以用来构筑高速、大容量的通信网络，实现高清晰度图像等大容量超高速数据的传输，为建立量子因特网奠定了坚实的基础；其次量子通信可以实现完全保密通信，这使得量子通信在军事、国防、国民经济建设等领域都有重要作用；第三，目前许多国家致力于空间拦截及空间信息传输等技术的研究，并取得了一定的成果，量通信的应用必将加速空间拦截及空间信息传输等技术的快速发展。第四，由于量子通信时延为零，可以实现超光速通信，量子通信的发展必将加速人们探索宇宙空间的进程。

比如量子计算机经常会被拿来和量子通信并列，它们是量子力学在两个不同领域的应用。量子计算机的本质，是用量子器件替代传统计算机器件，借助量子器件更多样的物理状态，增加存储容量，简化电脑计算的方式。具体来说，在经典计算机中，可能一个二极管的电压高低，代表这个比特的值是1或者0，而在量子计算机中，一个量子可以既是1又是0，有两个值。N个量子并排，就有2的N次方个值。当量子电脑计算时，不同量子同时进行变换，然后按照一定的概率叠加在一起，得出计算结果，这种计算称为量子并行计算。量子可以叠加，而且互相干涉，这是量子计算的物理本质。但相干性也给量子计算机的实现带来了困难——量子会受到干扰，丢失信息。目前无论是用光子还是电子做量子，设计者都要面对怎样长久保存量子信息的问题。一旦研制出来，量子电脑的计算能力将极为强大，因为它让许多数值并行计算。但目前实现这种功能的电脑，还停留在实验室阶段。但是相信不久的将来，量子通信会离我们越来越近，并走进我们的生活。

量子通信，能被破解吗？真的是绝对的安全吗

破解这个词语对于量子通信并不合适。确切地说，根据量子通信的协议，在量子通信过程中对其进行窃听，会被通信方发现，从而放弃该段通信内容，以保证通信的绝对安全性。

量子卫星仅仅是个噱头呢还是*?

搞量子通信的又不是只有中国一家，国外已经搞了很多年了，只不过中国第一个弄上卫星而已。

目前量子通信在理论和技术实现上都没有任何问题。但是它毕竟是一个前沿领域和新生事物，未来它的实用价值有多大，会不会有致命的缺陷我们现在还无法揣测。或许将来我们会发现它并不实用，但是技术本身没有任何问题。

目前对于量子通信的任何批评才是纯粹的噱头。

举个例子说，人们发明飞艇的时候是对它寄予厚望的，但是现在看飞艇的实用价值远远小于当年人们的期望。但是你要说它是一个噱头或者*，那就是扯蛋。

现在对于量子通信的批评有很多纯属不知量子通信为何物，骂都骂错地方。稍微靠谱一点的其实只有一条：量子通信容易被干扰。没错，这个问题有可能永远都解决不了，导致它的实用价值大打折扣。但是你能说容易被干扰的量子通信就没有用吗？

地球人都知道美国在监听海底光缆，他们干嘛要费劲干扰你？直接把光缆切断不就得了吗？然而现在又不是打世界大战，美国人也不能这么干啊。所以在对方不会做毫无意义的干扰情况下我要能保证你无法破译就绝对有价值。

其次前几年美国破译北斗信号的事情一度轰动。但其实那个华裔女生是用超级计算机算了一个多月才完成了破译，这个事情怎么看？当然北斗如果每个星期换一次密码，这种破译就毫无意义。但另一方面随着计算机越来越快，现在用一个月破译密码，将来可能只用一分钟，到时候怎么办？再说有一些密电，我哪怕用三年的时间去破译它都是值得的。这个时候一种永远无法破译的密码就有了实用价值。