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物理攫英
迈向量子互联网
(中国科学技术大学 陈 巍、张国威 编译自Jon Cartwright. Physics World ,2023 ,(6) :35 )
我们能否以完全安全和保密的方式在线发送数据?来自英国布里斯托的记者Jon
Cartwright 探讨了 “量子互联网”的最新进展。
目前,对电子邮件、医疗记 威胁”,并优选可以过渡到量子安全 保证其传输时的安全性。安全的密
录、银行交易或政府机密等信息进 平台的系统。IBM 公司在其2023 年 钥则可以用于加密数据。
行加密,其安全性可以抵御最强大 发布的 《量子计算时代的安全》中 2004 年,Id Quantique 成为第一
的超级计算机的破解。但可能只需 指出,量子计算是对经典数据安全 家利用QKD 保障银行转账安全的公
要十年,量子计算机就将具备入侵 的 “生存威胁”,并警告说,“毫无 司。如今已有数十家企业正在提供
这些私密数据的能力,使其突然间 疑问,冲击即将到来——这不是存 QKD 产品,基于QKD 的网络也迅
变得唾手可得。而近期的科学研究 在与否的问题,而是多快到来和破 速扩大,并日趋复杂。日本东芝公
成果也正在传递一个信号:量子 坏性多大的问题。” 司和英国电信公司(BT)建设的网络
“炸弹”的引爆时间可能比我们想象 只有基于量子技术才能抵御量 覆盖了约600 平方公里,并且会计
的更早。 子攻击,并证明其安全性。幸运的 事务所安永已经在去年成为其首个
量子技术专家多年来一直在发 是,物理学家们早已在研究量子密 客户。这是商业化QKD 迈出的一大
出警告:量子计算机可能对信息安 码学,特别是量子密钥分发(quan‐ 步,但只是正在迅速扩张的全球量
全产生威胁。2020 年,英国国家网 tum key distribution ,QKD) ,为量 子通信网络的缩影。未来,覆盖全
络安全中心发布了一份白皮书,建 子计算机无处不在的 “后量子”世 国的商业化QKD 网络,甚至是全球
议大型公司和机构 “应该在制定长 界做准备。QKD 的优势在于利用了 化、具备量子安全性的信息高速公
期路线图时考虑量子计算机攻击的 光子的量子特性对密钥进行加密, 路—— “量子互联网”将会出现。
·52卷 (2023年)7期 ·505 ·
物理攫英
得AES 密钥的人 向 “AES+QKD”或AES 与其他形
只需公开其公钥, 式的后量子密码学方法结合。
待接收到用公钥
工业影响
加密的AES 密钥
后,使用其私钥 Andrew Shields 是东芝剑桥研
解密即可。RSA 究院量子技术部门的负责人。他表
通过大质数相乘 示,非量子物理领域的大数据管理
产生密钥,然后 人员终于开始意识到了量子计算对
数字游戏。构建量子信息技术的基本单元是 “量子比特”。 将其结合简单的 数据安全的威胁。而在他从业的早
经典比特以二进制值 “0”或 “1”编码信息,而量子比特可 数学算法完成加 期,主要的关注点还
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1.2014年9月在《物理通报》发表《对一道中学生物理竞赛试题答案的商榷》。 2.2014年在《物理通报》发表《双星运行轨道的研究》。 3、2014年12月在《石家庄职业技术学院学报》上发表《斜面上下滑滑块机械能守恒问题新解》。/4.2020年6月在《百科论坛》(教育科研)第6期第5卷发表《声波方程满足伽利略变换下的形式不变性》。 5.2020年8月在《中国科技纵横》(第332期)发表《正确理解弹性势能的概念》。 6.2020年8月在《论证与研究》发表《匀速圆周运动中的机械能守恒问题》。
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