在之前的文章中，我們簡(jiǎn)單了解了量子加密技術(shù)，而量子加密技術(shù)目前主要的應(yīng)用場(chǎng)景就是量子通訊。這么我們明天就來(lái)簡(jiǎn)單了解一下關(guān)于量子通訊的這些事。
哪些是量子通訊？
在日常生活中，通訊就是把人所見(jiàn)到的圖象轉(zhuǎn)弄成聯(lián)通號(hào)或是光訊號(hào)，通過(guò)光纜或則線纜將聯(lián)通號(hào)或光訊號(hào)傳至接收訊號(hào)的遠(yuǎn)方，然后借助一個(gè)檢測(cè)武器，再把聯(lián)通號(hào)和光訊號(hào)轉(zhuǎn)弄成聲音與圖象。
而量子通訊則是把傳統(tǒng)通訊的數(shù)學(xué)量換成量子力學(xué)領(lǐng)域里獨(dú)有的量子態(tài)，而量子態(tài)不是常規(guī)的數(shù)學(xué)量，典型特點(diǎn)是測(cè)不準(zhǔn)，量子態(tài)每被檢測(cè)一次就會(huì)形成變化，造成檢測(cè)下來(lái)的結(jié)果不盡相同，難以確保得到的結(jié)果是我們想要的結(jié)果，并且合法的兩個(gè)通訊者才能通過(guò)合同得到確定的信息，因此借助量子態(tài)來(lái)代表信息可以有效避免信息被監(jiān)聽(tīng)。
量子秘鑰在量子通訊中的作用
量子秘鑰是量子通訊中保證通訊過(guò)程不被人監(jiān)聽(tīng)的核心。量子秘鑰是一組隨機(jī)數(shù)量子通訊協(xié)議，通訊的雙方會(huì)共享一組一樣的量子秘鑰。以后用隨機(jī)數(shù)跟通信內(nèi)容做一個(gè)變換，使通信內(nèi)容成為亂數(shù)。合法的通訊者事先早已共享了秘鑰，因而合法接收者收到亂數(shù)以后可以借助秘鑰做反向變化，將信息從亂數(shù)中提取下來(lái)。而監(jiān)聽(tīng)者因?yàn)闆](méi)有秘鑰，得到的只是一堆亂數(shù)，未能獲得有效信息。
量子通訊的異同點(diǎn)
與傳統(tǒng)通信相比，量子通訊的優(yōu)勢(shì)在于安全性，并且它也有一個(gè)弱點(diǎn)，隨著傳輸距離下降，量子通訊的傳輸速率會(huì)漸漸減少，一旦傳輸速率接近于0，傳輸無(wú)效。傳輸距離是量子通訊領(lǐng)域中一個(gè)十分重要的指標(biāo)。
雖然，不論是精典訊號(hào)還是量子訊號(hào)，訊號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中還會(huì)隨著傳輸距離的下降而衰減。假如訊號(hào)衰減到檢測(cè)手段的極限以下，則難以通過(guò)檢測(cè)得到信息，傳輸無(wú)效。檢測(cè)的極限由噪音決定，假如訊號(hào)比噪音小量子通訊協(xié)議，檢測(cè)得到的主要就是噪音而非訊號(hào)。因而提高幀率成為降低傳輸距離的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo)。
提高幀率主要有兩種手段：第一種是讓兩側(cè)的傳輸訊號(hào)保持高度一致，在傳輸過(guò)程中借助反饋控制等手段抑制噪音，提升幀率。第二種手段就是將干擾屏蔽在訊號(hào)以外，或是只形成絕對(duì)的干擾，不形成相對(duì)的干擾，這樣才能得到更高的幀率。
量子保密通訊的意義
量子保密通訊的重點(diǎn)不在于“量子”，而在于“保密”，從國(guó)家層面來(lái)說(shuō)，量子保密通訊技術(shù)的發(fā)展可以提升國(guó)家的信息安全水平。而對(duì)于普通民眾來(lái)說(shuō)，盡管量子通訊技術(shù)目前沒(méi)有大范圍普及應(yīng)用，但國(guó)外早已有許多廠家在生產(chǎn)量子通訊的相關(guān)設(shè)備，相信在未來(lái)一定有機(jī)會(huì)大規(guī)模描畫(huà)該技術(shù)，讓通訊愈發(fā)安全。
