曝華為麒麟9000系列芯片有兩款型號:“滿血版”之外,還有一款麒麟 9000E

新冠疫情期間,全世界有大量的人都只能在家工作,許多人也更加意識到,通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送敏感信息存在著許多安全風險。信息科學家所能提出的最好方法,就是盡可能地讓你的信息很難被攔截(或者被黑掉)——盡管目前來看還不可能。

我們需要的是一種新型的互聯(lián)網(wǎng):量子互聯(lián)網(wǎng)。在這個新的全球網(wǎng)絡中,數(shù)據(jù)是安全的,連接是隱私的,對信息被攔截的擔憂將成為過去。

近日,英國布里斯托爾大學的量子通信研究者 Siddarth Koduru Joshi 和同事在《科學 - 進展》(Science Advances)雜志上發(fā)表了一項突破性進展,指出可以利用現(xiàn)有的通信基礎設施,擴展量子互聯(lián)網(wǎng)背后的概念,從而使量子互聯(lián)網(wǎng)成為可能。

目前保護在線數(shù)據(jù)的方法是使用數(shù)學問題進行加密,如果你有一把解鎖的數(shù)字 “鑰匙”,就可以很容易解開數(shù)學問題,從而破解密碼;如果沒有這把 “鑰匙”的話,密碼就很難破解。然而,很難并不意味著不可能,只要有足夠的時間和計算能力,今天的加密方法都是可以破解。

相比之下,量子通信使用光的單個粒子(光子)來創(chuàng)建密鑰,而根據(jù)量子物理學原理,你不可能制造出精確的密鑰副本。復制這些密鑰的任何嘗試都將不可避免地導致可被檢測的錯誤。這意味著,無論黑客多么聰明、多么強大,也無論他們擁有什么樣的超級計算機,都無法復制量子密鑰或讀取加密的信息。

這一概念已經(jīng)在衛(wèi)星和光纖電纜上得到驗證,并被用于在不同國家之間發(fā)送安全信息。那么,為什么我們還沒有在日常生活中使用它呢?答案是,實現(xiàn)這一概念需要昂貴的專門技術(shù),意味著目前還無法擴展。

以往的量子通信技術(shù)就像成對的兒童對講機。每一對想要安全通信的用戶都需要一對手機。因此,如果 3 個孩子想要相互交談,他們就需要 3 對手機(或 6 個對講機),每個孩子必須有兩對。如果 8 個孩子想要互相交談,他們就需要 56 個對講機。

顯然,對于那些想要通過互聯(lián)網(wǎng)進行交流的人來說,為每個人或每個網(wǎng)站配備單獨的設備是不現(xiàn)實的。因此,Siddarth Koduru Joshi 等人想出了一種方法,讓每個用戶只用一臺設備就可以安全地連接,這更像電話而不是對講機。

為了共享量子密鑰并確保通信安全,每個對講機都起著發(fā)射器和接收器的作用。在 Siddarth Koduru Joshi 等人的模型中,用戶只需要一個接收器,因為他們可以從中央發(fā)射器獲得光子來生成密鑰。

這是有可能的,因為量子物理學還有另一個原理——糾纏。一個光子不能被精確復制,但它可以與另一個光子糾纏在一起,這樣無論它們相距多遠,它們的行為在被測量時都是一樣的——這就是阿爾伯特 · 愛因斯坦所說的 “鬼魅般的遠距作用”。

完整的網(wǎng)絡

當兩個用戶想要通信時,中央發(fā)射器就會發(fā)送一對糾纏的光子,每個用戶一個光子。然后,用戶的設備對這些光子進行一系列測量,從而創(chuàng)建一個共享的量子密鑰。然后他們可以用這個密鑰加密他們的信息,并安全地進行傳送。

利用多路復用(multiplexing,一種常用的通信技術(shù)),我們可以將這些糾纏的光子對有效地同時發(fā)送給多個組合的人。我們還可以向每個用戶發(fā)送許多信號,而這些信號可以同時被解碼。通過這種方式,對講機被有效地換成了一種更類似于多參與者視頻通話的系統(tǒng),在這種系統(tǒng)中,你可以私下、獨立地與每個用戶進行通信,也可以同時通信。

到目前為止,Siddarth Koduru Joshi 等人通過連接一個城市的 8 個用戶,建立了一個這樣的網(wǎng)絡,對量子網(wǎng)絡的概念進行了測試。他們正在努力提高網(wǎng)絡的速度,并將多個這樣的網(wǎng)絡互連起來。已經(jīng)有合作者開始使用他們的量子網(wǎng)絡作為測試平臺,對量子通信以外的幾個應用進行測試。

Siddarth Koduru Joshi 等人也希望在未來幾年內(nèi)與商業(yè)伙伴在此技術(shù)基礎上開發(fā)出更好的量子網(wǎng)絡。通過這樣的創(chuàng)新,他們希望能在未來十年見證量子互聯(lián)網(wǎng)的興起。

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2020-09-08
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