揭秘量子信息与通信：“绝对安全”解决国防信息安全问题

　　但如今，人们的这些顾虑可能会伴随着量子通信技术的应用和普及而被永远“埋葬”。

　　广义地说，量子通信是指利用量子比特作为信息载体来传输信息的通信技术。 量子通信内涵很广泛，量子隐形传态、量子保密通信、量子密集编码等都属于量子通信领域。

　　但由于量子保密通信是目前最接近实用化的量子信息技术，也是人类目前掌握的唯一的无条件安全密码技术，因此，我们日常提到量子通信时常常特指量子保密通信。

　　在量子通信过程中，发送方和接收方采用单光子的状态作为信息载体来建立密钥。通常来说，窃听者可能用三种方法进行窃听：

　　第一种方法是将单光子分割成两部分，让其中一部分继续传送，而对另一部分进行状态测量获取密钥信息。但由于单光子不可分割，因此这是不可能的。

　　第二种可能的方法是窃听者希望截取单光子后，测量其状态，然后根据测量结果发送一个新光子给接收方。但由于窃听者不能精确地对光子的状态进行测量，所以发送给接收方的光子的状态与其原始状态会存在偏差。这样，发送方和接收方可以利用这个偏差来探测到窃听者对光子的测量扰动，从而检验他们之间所建立的密钥的安全性。

　　第三种可能的方法是窃听者截取单光子后，通过复制单光子的状态来窃取信息。但按照量子不可克隆原理，未知的量子态不可能被精确复制。

　　因此，无论是现在还是将来，无论破译者掌握了多么先进的窃听技术、多强大的破译能力，只要量子力学规律成立，由量子通信建立起的秘密就无法被破解。

　　可以说，量子通信系统的问世，重新点燃了建造“绝对安全”通信系统的希望。通向“绝对安全通信”这个千百年来人类梦想大道的入口，在量子物理的指引下，又重新显露在人们视野之中。

　　得益于这种“绝对安全”，通过量子通信，人们可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。因此，量子通信被视为是保障未来信息社会通信安全的重要技术基础。

　　更进一步来讲，量子通信还能实质性地提升国家的信息技术水平和信息产业的核心竞争力，实现国家信息系统建设的跨越式发展，对国家综合国力的提升、经济和社会的进步产生深远的影响。

　　正因于此，其也成为世界主要发达国家优先发展的科技和产业高地。

　　大国竞赛新高地

　　1984 年，美国IBM 公司的Bennett和加拿大蒙特利尔大学的Brassard 共同提出了第一个量子密码通信方案，即著名的BB84 方案，这标志着量子通信领域的诞生。

　　1992 年，Bennett 提出了简化的BB84 方案(称为B92 方案)，并与Bessette 合作，第一次在实验上原理性演示了量子密钥分发。此后，量子密码分配开始得到各方的重视。

　　2006 年，中国科学技术大学潘建伟团队在世界上首次利用诱骗态方案实现了安全距离超过100 公里的光纤量子密钥分发实验;同时，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室—美国国家标准局联合实验组和维也纳大学物理学家Anton Zeilinger 教授领导的欧洲联合实验室也使用诱骗态方案实现了安全距离超过100 公里的量子密钥分发。

　　可以说，这3 个实验真正打开了量子通信技术应用的大门，量子通信得以从实验室演示开始走向实用化和产业化。