研究顯示可利用現(xiàn)實(shí)世界的設(shè)備進(jìn)行量子安全加密

8月11日消息（南山）據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，日前一篇發(fā)表在《自然》雜志上的研究，解釋了來自英國(guó)、瑞士和法國(guó)的一個(gè)國(guó)際研究小組如何首次通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了一種被認(rèn)為是 "終極"通信手段的量子密碼學(xué)。

現(xiàn)有的量子密鑰分配（QKD）的實(shí)現(xiàn)，依賴于可信量子設(shè)備之間的通信，并因此提供了“量子黑客”的可能性。新方法允許設(shè)備之間的安全通信，而不需要對(duì)它們有太多了解。這一重要突破為現(xiàn)實(shí)世界設(shè)備的安全密碼學(xué)，以及基于設(shè)備獨(dú)立性原則的進(jìn)一步量子信息應(yīng)用鋪平了道路。

目前，安全的加密通信依賴于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法計(jì)算大數(shù)的質(zhì)因數(shù)。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，未來的量子計(jì)算機(jī)將能夠輕松解決這些問題，使目前的加密協(xié)議變得過時(shí)。

該實(shí)驗(yàn)展示了一個(gè)完整的量子密鑰分發(fā)協(xié)議，可免疫困擾當(dāng)前量子協(xié)議的物理設(shè)備的脆弱性和缺陷。該實(shí)驗(yàn)證明了一種比目前使用經(jīng)典計(jì)算機(jī)所能達(dá)到的更強(qiáng)大的安全形式。

牛津大學(xué)的大衛(wèi)-盧卡斯教授解釋說："真正的突破是，我們不僅能夠證明量子網(wǎng)絡(luò)在理論上有足夠好的性能來完成這種新的QKD，而且能夠在實(shí)踐中做到這一點(diǎn)，并分發(fā)共享密匙。雖然最初是為量子計(jì)算的實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的，但這顯示了量子網(wǎng)絡(luò)在其他應(yīng)用中的多功能性。"

以前關(guān)于QKD的工作已經(jīng)消除了計(jì)算能力有限的假設(shè)，但要求通信各方信任他們的量子設(shè)備。然而，在這項(xiàng)新的研究中所展示的量子密鑰分發(fā)，只需對(duì)所使用的物理設(shè)備進(jìn)行一些一般的假設(shè)就可以保證隱私。這種 "與設(shè)備無關(guān)"的方案的基礎(chǔ)依賴于量子理論的有效性，并且可以通過在實(shí)驗(yàn)中觀察到的測(cè)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來證明。

"90年前，我們認(rèn)為自然界不可能以這種奇怪的方式行事；60年前，我們想出了如何證明它畢竟是這樣的；30年前，我們發(fā)現(xiàn)了一種利用我們這種優(yōu)勢(shì)的方法"，《自然》論文的主要作者大衛(wèi)-納德林格解釋說，"而現(xiàn)在，我們終于可以把這些關(guān)于現(xiàn)實(shí)的基本結(jié)構(gòu)的見解實(shí)際用于保障通信安全"。

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