量子通信為什么安全？

隨著電子設備的普及和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)世界逐漸成為生活中不可分割的一部分。大眾對于虛擬網(wǎng)絡世界沉浸得越來越深的同時，網(wǎng)絡信息泄露的風險也逐漸暴露出來：詐騙電話、釣魚網(wǎng)站、虛假鏈接等網(wǎng)絡安全問題切實影響著我們的生活。網(wǎng)絡黑客攻擊不僅僅出現(xiàn)在《黑客帝國》等科幻電影里，也很有可能發(fā)生在現(xiàn)實之中。

傳統(tǒng)的通信技術一般是通過復雜的數(shù)學算法進行加密的，隨著量子計算技術的發(fā)展，經(jīng)典算法的數(shù)學加密終將被量子計算全面破解，數(shù)學算法的保密功能也就蕩然無存。而量子通信是利用量子物理原理進行加密的全新保密通信方式，在物理上幾乎不可能被破譯，也是迄今唯一被嚴格證明無條件安全的通信方式。

那么，量子通信是如何保障信息安全的呢？在量子世界中有一個神奇的屬性——量子不確定性。打個比方，如果我們能夠測準一個量子的位置，那我們就無法測出它的速度，和在宏觀世界中是完全不同的。表現(xiàn)在量子通信的過程中，量子尺度的測量會破壞或改變量子的狀態(tài)，從而出現(xiàn)完全隨機的結果。如果在量子通信中存在竊聽行為，那么其狀態(tài)就會因竊聽（測量）發(fā)生改變，密碼接收錯誤率明顯增加，可以引起發(fā)送者和接收者的警覺，并采取對應措施。

所以，量子通信運送的其實是包含著密鑰的“包裹”，而不是要傳遞的信息。包裹被拆開之前，內部的情況是完全不確定、隨機的。如果在量子通信種存在竊聽行為，就相當于中途被人拆開了包裹，而且無法恢復，接收方收到“破損”的包裹，自然知道被竊聽了，這個密鑰也就失效了。不過不用擔心，只要讓信息發(fā)射方重新發(fā)送一個密鑰“包裹”就可以啦。至于要傳遞的信息，在使用傳輸成功的密鑰加密之后，還是可以通過經(jīng)典的信息傳遞方式進行傳輸?shù)摹?

“好鋼用在刀刃上”，量子通信的作用，是給普通的通信技術提供一種在密鑰分發(fā)過程中無法破譯的密碼，從而讓傳統(tǒng)的數(shù)字通信變得更安全。因此，量子通信不會、也沒必要完全替代傳統(tǒng)通信，但在不遠的未來，隨著技術的進一步發(fā)展，將有可能實現(xiàn)量子通信網(wǎng)絡和經(jīng)典通信網(wǎng)絡的“無縫銜接”。