我是斜杠青年，一個(gè)熱愛前沿科學(xué)的“雜食性”學(xué)者！

物理定律可用于制作牢不可破的代碼。

我們目前通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送安全信息的方式——如信用卡詳細(xì)信息——正受到量子計(jì)算的威脅。我們目前的數(shù)據(jù)加密方法很難與當(dāng)前計(jì)算機(jī)破解，但下一代量子計(jì)算機(jī)將能夠做到這一點(diǎn)。

兩項(xiàng)新研究表明，正如量子物理學(xué)給安全帶來問題一樣，它也可能能夠解決這些問題。

這兩篇論文都發(fā)表在《自然》雜志上，共同展示了一種使用量子糾纏加密消息的方法。

目前，安全信息通過互聯(lián)網(wǎng)公開發(fā)送，與任何其他信息相同。攔截信用卡詳細(xì)信息和密碼就像攔截網(wǎng)絡(luò)搜索一樣容易。

加密是確保你的信用卡安全：信息被轉(zhuǎn)換為密碼，只有當(dāng)你擁有正確的密鑰時(shí)才能解碼?，F(xiàn)代加密依賴于極其復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題，只有通過作為密鑰的算法集合才能解決。

器件無關(guān)的量子密鑰分布，或DIQKD。消息使用量子糾纏的密鑰進(jìn)行加密。然后，即使它是通過公共網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的，在使用匹配密鑰解密之前也無法讀取。

最終，我們將開發(fā)足夠強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)，能夠找到這些密鑰——公開所有編碼數(shù)據(jù)。

這兩項(xiàng)研究表明，量子糾纏可以通過使用量子粒子作為關(guān)鍵來解決這個(gè)問題。

美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校物理系研究員Krister Shalm在兩篇論文所附的一篇自然新聞和觀點(diǎn)文章中解釋道：“兩個(gè)希望創(chuàng)建密鑰的人準(zhǔn)備、發(fā)送和測(cè)量光子。”

“光子中編碼的信息無法完美復(fù)制——系統(tǒng)的任何測(cè)量都會(huì)干擾它。

“試圖攔截光子中編碼的信息的黑客必須以某種方式測(cè)量它，因此會(huì)給系統(tǒng)帶來發(fā)送者和接收者可以檢測(cè)到的異常?！?/p>

雖然這個(gè)想法已經(jīng)理論化了幾十年（事實(shí)上，自1991年以來），這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是第一個(gè)表明它在現(xiàn)實(shí)世界中有效的實(shí)驗(yàn)。

一個(gè)由瑞士、英國(guó)和法國(guó)研究人員組成的團(tuán)隊(duì)能夠使用這種量子糾纏方法加密、發(fā)送和解密消息。發(fā)件人和收件人相距只有幾米，整個(gè)過程花了八個(gè)小時(shí)，所以還不是特別實(shí)用。但這是概念的成功證明。

研究人員在他們的論文中寫道，“目前的設(shè)備可能會(huì)適應(yīng)跨越建筑規(guī)模的局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)”。他們還表示，理論上可以將其延長(zhǎng)幾公里。

由德國(guó)和新加坡研究人員組成的第二組已經(jīng)證明，他們可以在400米的距離上測(cè)量用于加密的粒子。這大大減緩了該過程，以至于發(fā)送消息不可行——但它確實(shí)再次提供了它起作用的證據(jù)。

在研究人員的論文中這樣描述：“[我們的結(jié)果]表明，最先進(jìn)的量子鏈路能夠生成密鑰?！?/p>

他們的發(fā)現(xiàn)是“朝著完全基于物理定律的最終安全通信目標(biāo)邁出的重要一步”。

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