01
不曉得諸位童鞋在看懸疑連續(xù)劇的時侯,是不是總會碰到「量子XX學(xué)」這么個玩意兒。
不論是穿越時空形成的悖論,還是各類讓常人難以理解的試驗(yàn)或現(xiàn)象,都能用個「量子XX學(xué)」糊弄嚇唬就過去了。
果然「遇事不決,量子熱學(xué)」這個精典的梗,可以完美解釋一切不合理的現(xiàn)象。
你昨天沒喝水,而且不餓,那是你身體的量子吸收現(xiàn)象;
你發(fā)炎的時侯吃顆發(fā)炎藥病愈了,那是量子發(fā)炎藥吧啦吧啦...
也正是「量子」容易被別人借助,造成了在市面上有許多東西都打著「量子」的幌子招搖撞騙。
哪些量子波動速讀啦,
量子能量芯片啦等等等等。
這使整個量子研究的圈子蒙上了一層烏煙瘴氣,量子研究前線拼搏的研究員被扣上了莫須有的圍巾。
奸商果然干啥啥不行,攪屎第一名。
02
幸好在各方努力下,「量子」騙術(shù)得到了有效的嚴(yán)防。
國家也在今年即將加大了量子科技發(fā)展戰(zhàn)略籌謀和系統(tǒng)布局。
中國科研團(tuán)隊仍然埋首在量子領(lǐng)域苦干多年,總算取得了亮眼的成果。
前段時間量子計算機(jī)「九章」問世后,中國的量子技術(shù)就開始在世界量子領(lǐng)域開始加碼爭奪。
「九章」不僅一分鐘的工作能力相當(dāng)于目前的超算一億年的算力,還比世界第二的微軟「懸鈴木」量子計算機(jī)快100億倍。
近來,中國量子科研團(tuán)隊又在「量子通訊」取得了一項(xiàng)世界第—。
1月7日,中國科技學(xué)院潘建偉及其朋友陳宇翱、彭承志等人組成的研究團(tuán)隊,成功實(shí)現(xiàn)了首個星地一體的大范圍、多用戶,地面跨徑4600公里的量子通訊。
量子通訊網(wǎng)路示意圖
這條跨越4600公里的量子通訊網(wǎng)路,自墨子衛(wèi)星發(fā)射后的三年里,經(jīng)過多次的穩(wěn)定性和安全性測試,并在政務(wù)、金融、電力等領(lǐng)域進(jìn)行的實(shí)際應(yīng)用示范后量子通訊設(shè)備,已服務(wù)超過150名用戶。
恐怕有童鞋曉得這兒又要問了:
這量子通訊,咋看著跟我們?nèi)粘5耐ㄓ嵎椒]啥區(qū)別啊?
都是通道傳輸信息量子通訊設(shè)備,這如何就量子了?
雖然疑惑也很正常,起初基哥在聽到量子通訊網(wǎng)路時,也是如此以為。
在深入研究后發(fā)覺,卻發(fā)覺我們都被它的名子欺騙了。
「量子通訊」的全稱雖然是——量子保密通訊網(wǎng)路。
盡管在傳輸方法上跟傳統(tǒng)的通訊信息交流相同,但「量子通訊」真正須要做的是加密通訊。
咱都曉得,計算機(jī)語言的組成最底層的構(gòu)成,就是0跟1。
無論你在看基哥的這篇文章,還是正在玩的游戲,最核心的構(gòu)成是一連串有特定規(guī)律的0跟1所構(gòu)成的世界。
在傳統(tǒng)的通訊方法上,就是將這一連串的0跟1打包,通過電磁波訊號發(fā)送給接受的人。
也正是由于電磁波傳輸距離遠(yuǎn),傳播范圍廣的特點(diǎn),造成能接收到這段信息的人可以不止你一個。
只要有第二者稍微用點(diǎn)技術(shù)手段,能夠截取大家雙方之間的通訊信息,而在這期間,大家兩個卻全然不知。
03
似乎又有人說了,那我用光纖通訊呢?
有化學(xué)手段的保護(hù),他還怎樣截取?
你以為光纖就沒事了?
光纖偷取你的信息來,你也同樣不曉得。
俺們都曉得,光纖的傳輸靠的是光在光纖管線里特定的發(fā)光規(guī)律來確定訊號。
只要將光纖線稍為彎曲,再用特定儀器能夠截取到光纖傳輸?shù)墓庥嵦枺M(jìn)而轉(zhuǎn)換成聯(lián)通號,能夠曉得大家之間說了啥。
但是還不會損失光纖傳輸?shù)男畔⒘俊?span style="display:none">6nr物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
為此我們除了須要在硬件,化學(xué)安全等方面做足打算,也要看重信息的包裝,其最佳方式則是「加密」。
目前世界上最強(qiáng)悍的加密方法,是各大建行的「RSA加密」密鑰加密方法。
要想破解RSA加密的秘鑰,就要把一個很大很大的數(shù)(比如一個1024位的大數(shù)),用暴力方式分解成兩個素數(shù)的乘積。
但這個破解過程,也就須要目前地表最強(qiáng)的太湖之光+最優(yōu)算法,稍稍算個50年吧。
假如再稍為加點(diǎn)數(shù)字,所須要的時間還得成倍下降。
問題是,假如面對量子計算機(jī)這些變態(tài)算力,還是能被秒秒鐘破解。
04
所以,現(xiàn)今的RSA加密面對真正的破解,還是無抵擋之力……了嗎?
面對量子的問題,還是得用量子的方法去擊敗它。
同學(xué),大家曉得「量子加密通信」嗎?
量子加密通訊說白了,就是借助量子學(xué)原理,先發(fā)送、后形成一組完全隨機(jī)的秘鑰,供通訊雙方加密和揭秘時使用。
(量子加密示意圖)
比如,基哥要發(fā)“中午吃哪些”給Leo,這時侯在消息發(fā)出的頓時,秘鑰系統(tǒng)都會將這條消息的底層構(gòu)成加密,將0跟1的光電訊號進(jìn)行偏振光改變。
之后選定“水平垂直”或“對角”的檢測方法(理解為揭秘字典),對通過的光電訊號進(jìn)行檢測,
Leo這邊的檢測方法會分辨基哥發(fā)送的信息,并將其還原成0跟1,最后組成正確信息評析。
但若果Leo手中的檢測方法跟基哥的不一樣,這么基哥發(fā)送過去的加密信息,Leo將難以正確評析。
假如在Leo跟基哥之間出現(xiàn)了第二者,準(zhǔn)備偷聽我們兩個之間的對話,但因?yàn)榈诙卟⒉粫缘梦覀儍蓚€之間的檢測方法,
所以在監(jiān)聽的過程中,第二者只會看到“不符不符不符不符……”的信息反饋。
這時侯可能又有人要說了,“那我把信息復(fù)制,之后漸漸破解不就好了?”
不好意思,也不行。
在量子領(lǐng)域的研究中,科研人員還發(fā)覺一個量子特點(diǎn),那就是量子不可克隆性。
假如在量子信息傳輸過程中,你復(fù)制或則破解量子信息,這么這個量子信息將會注定受損,不可更改。
要是第二者再將受損的量子信息發(fā)送或則選擇不發(fā),Leo都能發(fā)覺自己跟基哥之間的通訊被盜竊了。
所以在安全性上,量子加密通訊相比于傳統(tǒng)的加密通訊,不曉得強(qiáng)上多少倍。
昨晚只是簡單拿Leo和基哥的通信作為反例,假如置于國家通信安全層面上,量子加密通訊“反監(jiān)聽”的意義重大。
在5G技術(shù)上,華為搶鮮打破西方通信技術(shù)壟斷的壁壘,這是我國自1840年以來第一次在技術(shù)上獲得的領(lǐng)先。
而量子加密通訊,可能是比5G更讓英國擔(dān)心的技術(shù)。
馬上步入奇偶游戲群
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以表俺們中國太厲害了