神州信息(000555.SZ)量子通信技术专家向玉峰在接受第一财经采访时表示,量子隐形传态可以连接量子信息处理单元来构建量子网络,同时也是远距离量子密钥分发所需的量子中继的重要环节,但目前仍处于实验室阶段。

由于量子密钥分发(QKD)已经实现产业化应用,而量子隐形传态仍处于基础研究阶段,所以目前量子通信大多指的是基于量子密钥分发(QKD)的量子保密通信。

量子通信的关键要素是“量子密钥”,它用具有量子态的物质作为密码,而量子态具有以下两个关键特性,从而保证了信息的安全传输:

1.量子态的测量会改变其状态:根据量子力学的不确定性原理,对量子态进行测量会引起其状态的改变。如果有人试图窃取传输中的信息,必须对量子态进行测量,这样就会对量子系统造成影响,被合法用户所察觉到。

2. 量子态的不可克隆性:根据量子力学的原理,不可能对未知的量子态进行完美的复制。这意味着无法在传输过程中窃取量子态的完整信息,保证了信息的安全性。

现阶段,量子保密通信技术主要是利用QKD网络实现密钥的安全分发,再与对称密码技术相结合,进而保证信息的安全传输。简单而言,就是在单模光纤两端加上能代替常用光模块功能的、光量子态的发送和接受设备,实现基于物理加密的保密通信。

尽管量子通信技术在QKD和QSDC(量子安全直接通信)等方案的推动下已初步走向实用化,但传输距离和成本仍是制约整个行业的应用与产业发展的因素。商业化、基于光纤的点对点QKD在传输距离上受到限制,而卫星对地QKD远距离传输又需要例如卫星等昂贵组件。量子通信的未来发展目标是建立一个覆盖全球的广域量子通信网络体系,相关技术仍需要进一步突破。


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