量子密码学的应用研究
量子密码学在信息安全领域的应用前景

量子密码学在信息安全领域的应用前景随着信息技术的飞速发展,信息安全问题日益凸显。
在这个数字化时代,保护个人隐私和商业机密变得尤为重要。
幸运的是,量子密码学作为一种新兴技术,为信息安全领域带来了新的希望。
本文将探讨量子密码学在信息安全领域的应用前景。
首先,让我们来了解一下什么是量子密码学。
简单来说,量子密码学是一种利用量子力学原理进行加密和解密的技术。
它的核心思想是利用量子态的不确定性和不可克隆性来实现无条件安全的信息传输。
这种技术的出现,无疑为信息安全领域注入了一股强大的力量。
那么,量子密码学在信息安全领域的应用前景如何呢?我们可以从以下几个方面进行分析:1.提高信息传输的安全性:传统的加密技术存在被破解的风险,而量子密码学则可以实现无条件安全的信息传输。
这意味着,即使在极端情况下,攻击者也无法获取到任何有关明文的信息。
因此,量子密码学有望大大提高信息传输的安全性。
2.抵御量子计算攻击:随着量子计算机的发展,传统的加密技术可能面临被破解的风险。
然而,量子密码学具有抵御量子计算攻击的能力。
这是因为量子计算机在处理量子态时,会破坏其原有的状态,从而使攻击者无法获取到有用的信息。
因此,量子密码学有望成为抵御量子计算攻击的有效手段。
3.促进新型应用场景的发展:量子密码学的出现,为信息安全领域带来了新的应用场景。
例如,在物联网、智能交通等领域,大量的设备需要实时传输敏感信息。
传统的加密技术可能无法满足这些场景的需求。
而量子密码学则可以为这些场景提供更为安全可靠的信息传输解决方案。
4.推动相关产业的发展:随着量子密码学的不断发展和应用,相关的产业也将得到推动。
例如,量子通信设备、量子密钥分发系统等产业将得到快速发展。
这将有助于推动整个信息安全产业链的升级和完善。
当然,量子密码学在信息安全领域的应用也面临着一些挑战。
例如,量子通信设备的制造成本较高,且需要在特定的环境下运行;此外,量子密码学的标准化和兼容性问题也需要进一步解决。
量子密码学的发展趋势及应用

量子密码学的发展趋势及应用在现代生活中,信息安全是一项很重要的任务。
为了保护个人隐私和商业机密,人们使用了各种加密技术。
然而,随着科技的不断进步,传统的加密技术变得越来越容易被破解,这使得研究人员转而将目光投向了一种更安全的技术——量子密码学。
一、什么是量子密码学?量子密码学是一种基于量子力学原理的加密技术,它可以保护信息的安全性,使数据无法被黑客窃取或破解。
和传统的加密技术不同,量子密码学是基于量子信息和量子态之间的关系建立起来的。
二、量子密码学的特点在量子密码学中,信息的安全性建立在量子态测量时不可避免的干扰现象之上。
由于干扰会改变量子态,因此,任何派生量子态的操作都会留下一定的痕迹,从而实现了保密通信。
与传统的密码学技术相比,量子密码学具有以下优点:1、绝对安全量子密码学的绝对安全性建立在相关关系的量子测量上,并且不受信息窃取、窃听等攻击的影响。
2、实时检测在量子密码学中,如果数据受到攻击,就会通过特殊的测量方式来检测和确认数据是否被窃取。
3、波动信号处理对于信息传输中数据传输中的干扰和噪音,量子密码学采用波动信号处理,这样可以大大降低数据传输的误差,进而保证数据的安全性。
三、量子密码学的发展趋势1、量子网络技术量子网络技术是量子密码学的关键技术,它可以实现量子密钥的安全发布,从而保证量子加密通信的安全性。
目前,量子网络技术的发展速度非常快,研究人员正致力于进一步提高其积极性、噪音抑制能力和通信效率。
2、多用途量子密钥配送多用途量子密钥配送是量子密码学发展的重要方向之一。
通过将密钥配送应用到其他领域中,使得量子密码学的应用范围进一步扩大,有助于解决更多应用领域的安全问题。
3、基于云服务的量子密码学随着云计算和物联网的不断发展,相应的安全问题也日益突出。
为了更好地保护云存储中的数据安全性,研究人员正在建设基于云服务的量子密码学系统,这将为传统加密系统提供更有效和更安全的替代方案。
四、量子密码学应用实例1、量子通信卫星我国率先成功研发了量子通信卫星,可以为银行、政府等机构提供高度安全的通信保障。
科普:量子通信和量子密码学的进展和应用

量子通信和量子密码学的进展和应用引言在过去的几十年里,量子物理学的进展带来了许多颠覆性的技术,其中最为引人注目的就是量子通信和量子密码学。
量子通信和量子密码学基于量子力学的基本原理,为我们提供了一种全新的、安全的信息传输方式。
本文将详细介绍量子通信和量子密码学的进展和应用,并探讨未来的发展趋势和挑战。
一、量子通信的进展量子通信是一种前沿的科技,利用了量子力学的一些奇特特性,如量子叠加和量子纠缠,来进行信息的传输。
这种技术并非简单地发送和接收信息,而是涉及到复杂的制备、测量和传输过程。
在这个过程中,信息被编码在量子态中,这些量子态可以处于叠加态或纠缠态等奇特的状态。
叠加态是指一个量子系统可以同时处于多种状态,而纠缠态则是指两个或多个量子系统之间存在一种特殊的关系,它们的状态是相互依赖的。
这些状态在传输过程中不会泄露任何信息,保证了通信的安全性。
传统的通信方式容易被窃听和干扰,而量子通信则因为其独特的性质而无法被破解,从而保证了通信的安全性和保密性。
因此,量子通信是一种具有巨大潜力的技术,未来可能会在各个领域得到广泛应用,如金融、军事、政府等。
随着技术的不断发展,相信我们将会看到更多的应用场景出现。
量子通信的基本原理和技术量子通信是利用量子力学原理进行信息传输和处理的新型通信技术。
其基本原理涵盖了量子态的制备、测量和传输三个关键环节。
在量子态的制备阶段,信息被编码为量子态,这个过程通常涉及对光子或离子等基本粒子的操作。
这些粒子在特定的物理系统中被激发和操控,以产生携带有信息的量子态。
在测量环节,对量子态的观测是获取信息的关键步骤。
这种观测可以通过多种方式实现,如使用光子探测器或离子捕获技术。
当观测者对一个量子系统进行观测时,观测者的行为会干扰量子系统的状态,导致量子态发生塌缩。
塌缩后的量子态是一个经典态,可以直接读取并解码出原始信息。
量子态的传输则依赖于物理系统中的相互作用。
例如,在量子隐形传态协议中,传输者首先将量子态与自己之间的粒子进行纠缠,然后将纠缠态发送给接收者。
量子计算机在密码学中的应用

量子计算机在密码学中的应用近年来,量子计算机作为一种新兴的计算模式,正在逐渐引起人们的关注和研究。
与传统的经典计算机不同,量子计算机基于量子力学原理,利用量子比特的叠加态和纠缠态,具有突破传统计算机能力的巨大潜力。
在密码学领域,量子计算机的出现可能带来颠覆性的变革,并对传统的密码算法和通信协议提出重要挑战。
本文将讨论量子计算机在密码学中的应用,探讨其对密码学安全性的影响。
一、量子计算机破解传统密码算法目前广泛使用的传统密码算法,如RSA和椭圆曲线密码算法(ECC),都是基于大数的因数分解问题或离散对数问题的困难性而建立的。
经典计算机在破解这些问题上需要耗费大量的时间和计算资源,因此这些算法在一定程度上能够提供安全性保障。
然而,量子计算机的出现可能彻底改变这一局面。
量子计算机利用量子叠加态和纠缠态的特性,能够在极短的时间内完成大数的因数分解和离散对数运算。
例如,Shor 算法是一种基于量子计算机的因数分解算法,它可以在多项式时间内破解RSA算法的困难问题。
同样地,量子计算机可以有效地攻击椭圆曲线密码算法。
因此,一旦量子计算机的规模和性能得到提升,传统的密码算法将无法提供足够的安全性保障。
二、量子安全算法的发展为了应对量子计算机带来的威胁,密码学领域开始积极研究并开发抵御量子计算机攻击的密码算法,即量子安全算法。
量子安全算法基于物理学原理而非复杂的数学问题,能够抵御量子计算机的攻击。
一种被广泛研究的量子安全算法是基于量子密钥分发(QKD)的方法。
QKD利用量子力学的不可克隆性原理,实现了密钥的安全分发。
由于任何对量子系统的观测都会导致它的崩溃,因此,定向的攻击者无法窃取分发的密钥,确保了通信的安全性。
此外,QKD还能检测到任何潜在的窃听行为。
虽然QKD技术目前仍处于研究和发展阶段,但已经在实验室和商业环境中取得了一定的进展。
除了QKD,其他一些量子安全算法也在不断发展。
例如,基于格的密码学(Lattice-based Cryptography)利用格论的数学结构,提供了抵御量子计算机攻击的潜在方法。
量子密码学的原理和应用

量子密码学的原理和应用在当前技术迅速发展的时代,加密技术也在不断地更新和发展。
在加密技术领域中,量子密码学正逐渐成为一种新的密码技术。
这种技术与当前的传统加密技术不同,是一种基于量子力学的加密方法。
量子密码学是一种非对称加密技术,它具有很高的安全性和可靠性。
本文将从量子密码学的原理和应用两个方面进行介绍。
一、量子密码学的原理量子密码学的原理是建立在量子力学的基础上的。
它利用了量子态的本质,通过量子态之间的相互作用来构建不能被窃听者破解的密码。
因为在量子力学中,测量会破坏原来的状态,因此,密钥可以在传输过程中检测到任何窃听行为。
与传统的加密方法相比,量子密码学采用的是一种基于量子态的加密方法,它的安全性来自于量子态的不可复制性。
量子态是非常脆弱的,一旦被窃听者获取了量子态,原始信息就会被破坏。
因此,密钥交换过程中,权限的获取成为了一个最为重要的环节。
在实际应用时,通过保护量子态来保证通信的安全性和保密性。
二、量子密码学的应用1. 量子密钥分发量子密钥分发是量子密码学最常用的应用场景之一。
量子密钥分发是指在保护密钥的过程中使用的一种加密技术,它利用了量子态的本质来建立安全的密钥。
该技术可以很好地保护通信过程中的隐私和安全。
量子密钥分发使用的是量子态,可以保护密钥的安全,同时可以检测到任何的窃听行为。
密钥的生成和传输过程都需要量子通信渠道,一旦受到窃听者的干扰,密钥就会被破解。
因此,通过建立保护性的量子通信通道,可以有效地防止信息泄漏。
2. 量子电子签名量子电子签名是另一种重要的量子密码学应用。
量子电子签名技术基于量子计算原理,使用量子态来构建电子签名,在保证签名安全性和可靠性的同时确保签名的不可冒充性。
量子电子签名技术通过使用量子态来实现签名的不可破解性,在这个过程中,任何形式的窃听行为都会受到检测。
因此,这种技术可以有效地保护签名的真实性,并防止签名被冒充。
3. 量子加密协议量子加密协议是一种新的加密协议,它利用了量子态的本质来实现通信过程中的加密操作。
量子密码学的应用和发展

量子密码学的应用和发展量子密码学是最近十年来快速发展的一个研究领域,其核心是利用量子物理学的特性,实现非常安全的信息传输。
与传统的密码学方法不同,量子密码学可以保证信息的绝对安全,因为其基于量子力学的基础,即量子态的重构和特殊的测量技术。
在这篇文章中,我们将讨论量子密码学的应用和发展,并说明它对未来信息安全的影响。
一、量子密码学的基本原理量子密码学是一种全新的信息保护方法,其基本原理是利用量子光的特性来加密传输信息。
直观地说,使用这种加密方法可将光束拆分成单光子,将信息编码到光子的量子态中。
如果中间存在敌对方,他们在尝试获取信息时就会干扰到光子的量子状态,从而破坏信息传输。
这种方法基于量子力学原理,所以是一种非常安全的加密方法。
二、量子密钥分发量子密钥分发是应用基于光子的加密方法进行信息传输的一种典范模式。
这种模式的核心思想是,使用量子信道传输单光子进行信息交换,然后用光子的量子态作为密钥对信息进行加密。
这样,无论发生何种窃取行为,敌对方都无法随意获取密钥,从而无法破解信息。
三、量子隐形传态量子隐形传态是另一个利用量子力学的研究领域,它的目的是在不泄露信息的前提下进行无线量子传输。
量子隐形传态可以将信息隐蔽地传输到目标设备,而且不会被窃取。
这种传输方法已经在实验室中得到了证实。
四、量子加密通信量子加密通信技术是一种基于量子光信号的通信方法,与传统加密方法不同,它是绝对安全的。
该技术利用光子进行信息传输和密钥共享,以达到确保信息通信的安全性。
利用这种技术,可以建立全球范围内的安全通信系统。
五、量子密码学的未来发展量子密码学是一种极其前沿的研究领域,其在未来的发展趋势将是利用技术手段的不断创新,发展出更加高效、安全的加密方法。
随着技术的快速发展,量子密码学最终有可能与互联网结合起来,构建起一个安全可靠的信息网络,从而使得信息交流的安全性得到极大的保障。
除此之外,量子密码学还有可能开发出针对特定领域的加密方法,如金融、医疗、新能源等等。
量子密码学的基本原理与应用实例

量子密码学的基本原理与应用实例量子密码学是一种基于量子力学原理的密码学方法,是为了在加密和解密过程中保护信息免受未经授权的访问和攻击而发展的一门学科。
相对于传统的密码学方法,量子密码学的基本原理和应用具有许多独特的优势,被认为是未来信息安全领域的重要发展方向之一。
量子密码学的基本原理可以归结为两个重要概念:量子纠缠和量子不可克隆性。
量子纠缠是指通过特殊的量子操作,将两个或多个量子比特(qubits)之间建立起一种特殊的纠缠关系,使得它们之间的状态相互关联,即一个量子比特的状态的改变会影响到其他相关的量子比特的状态,这种关联关系是无法通过经典手段复制或破解的,因此可以用来保护信息传输的安全性。
量子不可克隆性是指量子态的不可复制性,即无法精确复制一个未知的量子态。
这意味着,如果尝试对量子信息进行测量或复制,必然会对其状态产生干扰,进而破坏信息的完整性,因此可以实现加密和身份认证等安全任务。
量子密码学的应用有许多实例,下面介绍几个典型的案例。
第一个应用实例是量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)。
QKD是量子密码学最早得到实际应用的一种方法,旨在解决密钥分发过程中的安全性问题。
传统的密钥交换方式通常存在安全性隐患,容易被窃听者利用信息采集技术获取密钥信息。
而通过量子纠缠和量子态的测量,QKD可以实现安全的密钥分发,保护通信双方的密钥免受窃听和篡改。
实际上,QKD已经成功应用于银行、政府机构等对安全性要求较高的领域。
第二个应用实例是量子认证(Quantum Authentication)。
传统的身份认证方式通常依赖于密码或证书的验证,容易受到密码泄露或伪造攻击的影响。
而利用量子态的不可复制性和量子纠缠的特性,量子认证可以实现更高的安全性和可信度。
例如,利用量子纠缠可实现量子密钥认证(Quantum Key Authentication,QKA),在安全通信过程中通过验证量子密钥的完整性和准确性来验证通信双方的身份,防止中间人攻击和冒充。
量子密码学在金融交易中的应用指南

量子密码学在金融交易中的应用指南引言:随着科技的迅猛发展和人们对信息安全的日益关注,数字金融交易中的数据隐私和安全问题日趋重要。
传统的加密算法已经面临被量子计算机破解的风险,因此,量子密码学作为一种前沿技术,为金融交易提供了可行的解决方案。
本文将探讨量子密码学在金融交易中的应用指南,包括量子安全通信、量子密钥分发和验权验证等方面。
一、量子安全通信量子安全通信是量子密码学在金融交易中的重要应用之一。
它利用了量子力学的原理,实现了通信过程中的无条件安全性,即使在量子计算机的攻击下也能保护通信的机密性。
量子安全通信的关键是量子隐形传态和量子隐形加密。
量子隐形传态通过量子纠缠实现了信息的远程传输,使得任何窃听者都无法获取到传输的信息。
量子隐形加密利用量子纠缠和量子局域操作,实现了对信息的加密和解密,保护了通信的机密性。
在金融交易中,量子安全通信可以用来保护交易数据的传输过程,防止数据被窃取和篡改。
二、量子密钥分发量子密钥分发是另一个重要的量子密码学应用,在金融交易中起到了保护数据完整性和防止数据篡改的作用。
传统的密钥分发方案容易受到中间人攻击和计算机病毒等威胁,而量子密钥分发则能够提供无条件安全的密钥分发机制。
量子密钥分发利用了量子纠缠和单光子的特性,确保了密钥分发过程的安全性。
在密钥分发过程中,发送方通过发送一系列的量子比特(量子比特是量子计算的基本单位)到接收方,接收方通过测量和量子态之间的相关性来确认密钥的正确性。
这种方式可以防止任何窃听者窃取密钥或者对密钥进行篡改。
在金融交易中,量子密钥分发可以用来保护交易数据的完整性,确保交易数据的真实性和可信度。
三、验权验证验权验证是量子密码学在金融交易中的又一重要应用。
在金融交易中,各方需要进行身份验证和交易的合法性验证,以确保交易的安全性和可信性。
传统的身份验证方法容易受到欺骗和伪造身份的威胁,而量子密码学通过量子态的特性实现了无条件安全的验权验证。
量子验权验证利用了量子纠缠和不可克隆定理的原理,实现了身份验证和交易验证的安全性。
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2009年第11期,第42卷 通 信 技 术 Vol.42,No.11,2009 总第215期Communications Technology No.215,Totally量子密码学的应用研究何湘初(广东工贸职业技术学院计算机系,广东 广州 510510)【摘 要】文中首先对量子密码学作了简单的介绍,给出了量子密钥所涉及的几个主要量子效应,接着较为详细地阐述了国内外量子密码学发展的历史,给出了量子密码学研究的几个课题:量子密钥分配、量子签名、量子身份认证、量子加密算法、量子秘密共享等,并分别加以简单的说明并详细地分析了阻碍量子密码实用化的几个因素。
最后对量子密码学的发展做了展望。
【关键词】量子密码;量子身份认证;量子通信【中图分类号】TN918 【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2009)11-0093-03 Quantum Cryptography and its ApplicationsHE Xiang-chu(Dep.of Computer, Guangdong Vocational College of Industry & Commerce, Guangzhou Guangdong 510510, China)【Abstract】This paper first gives a brief introduction of quantum cryptography and several principal quantum effects involved by quantum key; then it describes in detail the development history of quantum cryptography at home, gives some topics in the research of quantum cryptography, including quantum key distribution, quantum signature, quantum identity authentication, quantum encryption, quantum secret-sharing, and their brief descriptions, and analyzes in depth some hindering factors in practical quantum cryptography; finally, the development of quantum cryptography is forecasted.【Key words】quantum cryptography;quantum authentication; quantum communication0 引言随着科学技术的发展,信息交流己经深入到社会生活的各个角落,各种通信手段形成一张大网,将人们紧密联系在一起。
人们对信息交流的依赖性越来越强,对信息交流的安全性要求也越来越高,基于数学理论的经典通信保密机制并不能从根本上保证通信的安全,然而,随着量子物理学的发展,人们有了一种基于物理理论的崭新的信息保密方法—量子密码学,理论上讲,这种保密机制可以从根本上保证信息的安全。
1 量子密码学简介量子密码学是当代密码理论研究的一个新领域,它以量子力学为基础,这一点不同于经典的以数学为基础的密码体制。
量子密码依赖于信息载体的具体形式。
目前,量子密码中用于承载信息的载体主要有光子、微弱激光脉冲、压缩态光信号、相干态光信号和量子光弧子信号,这些信息载体可通过多个不同的物理量描述。
在量子密码中,一般用具有共轭特性的物理量来编码信息。
光子的偏振可编码为量子比特。
量子比特体现了量子的叠加性,且来自于非正交量子比特信源的量子比特是不可克隆的。
通过量子操作可实现对量子比特的密码变换,这种变换就是矢量的线性变换。
不过变换后的量子比特必须是非正交的,才可保证安全性。
一般来说,不同的变换方式或者对不同量子可设计出不同的密码协议或者算法,关键是所设计方案的安全性[1]。
在量子密码学中,密钥依据一定的物理效应而产生和分发,这不同于经典的加密体制。
目前,量子密钥所涉及的量子效应主要有[2]:① 海森堡不确定原理:源于微观粒子的波粒二象性。
自由粒子的动量不变,自由粒子同时又是一个平面波,它存在于整个空间。
也就是说自由粒子的动量完全确定,但是它的位置完全不确定;② 光子的偏振现象:每个光子都具有一个特定的线偏收稿日期:2008-12-18。
作者简介:何湘初(1977-),男,讲师,硕士,主要研究方向为通信技术、虚拟一起。
93振特性和一个圆偏振特性。
在量子力学中,光子的线偏振和圆偏振是不可同时测量的。
在同一种偏振态下的两个不同方向是可以完全区分的,因此可以同时准确测量;③ 量子不可克隆定理:对于未知的量子态不可将其复制而不改变其原来的状态。
2 发展简史[3-7]美国科学家Wiesner首先将量子物理用于密码学的研究之中,他于1969年提出可利用单量子态制造不可伪造的“电子钞票”。
1984年,Bennett和Brassard提出利用单光子偏振态实现第一个QKD(量子密钥分发)协议—BB84方案。
1992年,Bennett又提出B92方案。
英国国防研究部于1993年首先在光纤中实现了基于BB84方案的相位编码量子密钥分发,光纤传输长度为10 km。
这项研究后来转到英国通信实验室进行,到1995年,经多方改进,在30 km 长的光纤传输中成功实现了量子密钥分发。
与偏振编码相比,相位编码的好处是对光的偏振态要求不那么苛刻。
在长距离的光纤传输中,光的偏振性会退化,造成误码率的增加。
日内瓦大学1993年基于BB84方案的偏振编码方案,在1.1 km 长的光纤中传输1.3 µm 波长的光子,误码率仅为0.54%,并于1995年在日内瓦湖底铺设的23 km 长民用光通信光缆中进行了实地表演,误码率为3.4%。
1997年,他们利用法拉第镜消除了光纤中的双折射等影响因素,大大提高了系统的稳定性和使用的方便性,被称为“即插即用”的量子密码方案。
1999年,瑞典和日本合作,在光纤中成功地进行了40 km 的量子密码通信实验。
目前,日内瓦大学创造了光纤中量子密码通信距离为67 km 的新纪录。
2002年10月,德国慕尼黑大学和英国军方下属的研究机构合作,在德国和奥地利边境相距23.4 km的楚格峰和卡尔文德尔峰之间用激光成功传输了光子密钥。
日本三菱电机公司和东芝剑桥实验室也相继报导了距离为87 km和100 km的光潜量子保密通信实验。
2002年,BBN 公司,Harvard大学和Boston大学组成3个量子通信节点,这是世界上第一个实际的量子密钥分发网络。
2003年8月,美国国家标准与技术研究所和波士顿大学的科研人员研制出一种能探测到单脉冲光的探测器。
2004年,英国的Gobby 等人报导了122 km光纤量子保密通信实验。
英国P. Townsend 等人报导了电信光纤中1 GHz以上时钟速率的QKD实验结果。
2004年3月17日,日本NEC公司宣布创下了量子密码传输距离的新记录150 km ,这一距离为量子密码技术的实用化提供了可能。
2004年5月,日本的科学家称他们开发出传输速度最快的量子密码,达到了45 kbit/s。
2004年6月3日,美国BBN技术公司在美国马萨诸塞州剑桥城正式建立了世界上第一个量子密码通信网络,它标志着量子密码通信技术已进入实际应用阶段。
2005年美国国防部高级研究计划署已引入基于量子通信编码的无线连接网络,包括BBN 办公室、哈佛大学、波士顿大学等10个网络节点。
2006年三菱电机、NEC、东京大学生产技术研究所报道了利用2个不同的量子加密通信系统开发出一种新型网络,并公开进行加密文件的传输演示。
在确保量子加密安全性的条件下,将密钥传输距离延长到了200 km。
我国在量子密码术方面的研究起步较晚。
1995年,中科院首次以BB84协议方案在国内作了演示实验,系统误码率只有6%。
1997年,华东师范大学使用B92协议进行了自由空间中QKD实验。
1997年潘建伟及奥地利的塞林格实现了第一个量子态远程传送的实验。
2000年,中科院物理所与研究生院合作,在850纳米的单模光纤中完成了1.1公里的量子密码通信演示性实验。
2001年周进东等人提出了用L个二能级的ERP对传输单粒子S能级量子态,并且他们在此方案中用么正变换和局域测量代替Bnenett方案中的Bell基测量。
2002年,龙桂鲁教授等人提出了一种可在多方进行分配密钥的方案。
2002年,山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室在国内外第一次完成了用明亮的EPR关联光束完成了以电磁场为信息载体的连续变量量子密集编码和量子保密通信的实验研究。
2003年7月,中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室的科学家在该校成功铺设一条总长为3.2 km 的基于量子密码的保密通信系统。
2003年11月,华东师范大学研制成功国内首台量子保密通信样机。
2004年,潘建伟教授等成功完成了五粒子纠缠态以及终端开放的量子隐形传态实验。
次年,他们以仅仅0.35%的误码率在通信者之间共享了87666比特的经典密钥。
2004年8月底,郭光灿教授带领的小组在北京和天津之间完成了120多km的QKD实验。
同一年,该小组还将实验室内光纤中进行的QKD 传输距离突破到160km。
2005年初,由潘建伟、王向斌、杨涛、彭承志和马怀新等人组成的联合研究小组开始利用诱骗信号方法进行远距离量子密钥分发的研究。
2006年夏,他们在国际上率先取得并宣布、绝对安全距离大于100 km的量子密钥分发的实验结果。
3 量子密码学的几个研究课题 [1,3]3.1 量子密钥分配量子密钥分配是量子密码学中研究最早、理论和实验成果最多的一个研究领域。
量子密钥分配目前主要有两个研究方向:一个是基于连续变量QKD 的理论和实验研究;一个是高速率、高性能的QKD理论和技术研究。
量子密钥最早研究得分配协议很多是关于两方之间的点对点的密钥分配。
然而QKD实际的实现要求网络中任意用户之间的密钥分配。
所以后来人们已研究了利用单光子的多用户QKD方案,也提出了使用非正交基的多用户QKD方案。
3.2 量子身份认证上面所提出的QKD均是假设通信方为合法用户的前提下,然而在实际的环境中,有可能有假冒者存在,所以需要考虑通信方的身份认证问题。
基本的量子身份认证方案可分为两类,即共享信息型和共享纠缠态型。
前者是指通信双方事先共享有一个预定好的比特串,以此来表明自己是合法通94信者;而后者是双方共享有一组纠缠态粒子,即双方各自拥有每对纠缠态粒子中的一个,通过对纠缠对进行相应的操作也可以互相表明身份。