量子通信理论和应用

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量子通信技术的原理与应用

量子通信技术的原理与应用

量子通信技术的原理与应用随着信息时代的到来,通信技术的革新也变得越来越重要。

而近年来,量子通信技术也逐渐成为了人们研究的热门话题。

与传统的通信技术不同,量子通信技术利用量子力学原理进行信息传输,具有不可复制、不可窃取、安全可靠等特点,受到了广泛关注。

本文将介绍量子通信技术的原理与应用,以及其在实际生活中的应用前景。

一、量子通信技术的原理量子通信技术是基于量子力学原理的,因此了解量子力学的基本原理是理解量子通信技术的前提。

量子力学是一门研究微观粒子行为、能量和相互作用的学科。

在量子力学中,量子叠加和量子纠缠是常见的现象。

量子叠加指的是一个粒子的状态可以处于多个状态之间,而不是单一的确定状态;量子纠缠则是指两个粒子之间存在着一种相互作用,使得它们的状态是相互关联的。

量子通信技术的原理就是基于这些特性,利用量子叠加和量子纠缠来实现信息传输。

在量子通信中,通信双方会使用“量子密钥分发”进行保密信息的传输。

这个过程可以看成是双方之间共享一个密钥,通过这个密钥来加密和解密信息。

而这个密钥的生成过程,则是基于量子力学原理来实现的。

具体来说,量子通信技术的密钥生成过程包括以下几个步骤:1. 量子态发送:发送方将量子比特送到接收方,这个过程包括对量子比特进行编码和传输。

2. 量子态接收:接收方接收到量子态,然后进行解码。

3. 挑选暗码:对于接收到的量子态,接收方将其中一部分留作测量,另一部分则存储在本地。

4. 测量随机值:接收方对留存的量子态进行测量,得到一个随机值,并将这个值发送回发送方。

5. 公开验证:发送方和接收方会比对测得的随机值,以确定两端是否在传输过程中存在干扰和窃听。

6. 量子密钥生成:如果双方认为传输过程是可靠的,那么两端就可以使用测得的随机值生成密钥,用于后面的信息加密和解密。

通过上述流程,量子通信技术可以在通信过程中实现信息的保密性。

由于量子叠加和量子纠缠等特性,任何尝试对量子信息进行干扰或窃听的行为都会被双方发现。

量子通信技术的原理及实际应用

量子通信技术的原理及实际应用

量子通信技术的原理及实际应用一、量子通信技术的概述量子通信技术是基于量子物理原理的一项通信技术,它利用量子纠缠和量子隐形传态等特性,实现了信息的安全传输和加密保护。

与传统通信方式相比,量子通信技术具有高速、高效、高保密性等优势,因此受到越来越多的关注和应用。

二、量子通信技术的原理量子通信技术的核心是利用量子叠加和量子纠缠特性进行信息的传输和保护。

量子叠加是指一个量子系统可以在多种状态中同时存在,而量子纠缠是指两个或多个量子系统之间存在一种复杂的关联关系,即使在很远的距离也可以保持同步。

在量子通信技术中,利用这些特性可以实现信息的快速传输和安全加密。

三、量子通信技术的实际应用1. 量子通信技术在安全通信中的应用量子通信技术在安全通信中的应用是最为广泛的。

由于其独特的量子特性,可以实现信息传输的安全保密。

量子密钥分发技术是其中重要的一种。

它利用量子纠缠和量子测量等方法,实现了安全的密钥传输,从而保障通信的安全性。

2. 量子通信技术在电子商务中的应用随着电子商务的发展,对安全传输和保护信息的需求越来越高。

而利用量子通信技术可以有效地保护电子商务中的信息传输和数据存储。

目前,量子认证技术已经广泛应用于电子商务领域,保证了交易信息的安全和可靠。

3. 量子通信技术在军事领域中的应用军事领域对信息的安全保密要求尤为严格。

利用量子通信技术可以实现高保密性的通信传输,能够避免传统通信方式的被监听和黑客攻击等风险。

因此,量子通信技术也在军事领域得到了广泛应用。

4. 量子通信技术在医疗领域中的应用医疗领域涉及到大量的个人隐私信息,对信息安全的要求也很高。

量子通信技术可以实现对医疗数据的安全传输和加密保护,保障患者个人信息的隐私。

四、量子通信技术面临的挑战尽管量子通信技术具有很多的优势,但是它仍然面临着一些挑战。

首先是技术成本的高昂,目前量子通信技术的设备价格仍然较高。

其次是量子通信技术的可靠性和稳定性有待进一步提升。

量子通讯技术的原理与应用

量子通讯技术的原理与应用

量子通讯技术的原理与应用近年来,随着科技的不断发展,量子通讯技术逐渐成为人们关注的焦点。

量子通讯技术以其无法被破解的特性,成为未来网络安全的重要手段。

那么,量子通讯技术的原理和应用是怎样的呢?一、量子通讯技术的原理量子通讯技术的原理基于量子力学的基础,使用光子作为信息的传输媒介。

理论上,量子通讯技术能够实现完全安全的通信。

其主要基于以下两个原理:(1)量子态不可复制原理量子态不可复制原理是指,无法复制一个未知的量子状态,也就是不可能在不知道其具体数值的情况下,把一个粒子的状态完全复制到另一个粒子上。

这就意味着,在量子通讯中,即使有人截获了通信的信息,也无法对其进行窃听或复制。

这种原理被称为量子加密。

(2)量子纠缠原理量子纠缠原理是指,两个粒子之间存在一种神秘的联系,当其中一个粒子的状态发生改变时,另一个粒子的状态会同步发生改变。

这种联系不受距离的限制,即使分别位于两个星球上的粒子,也可以通过量子纠缠连接起来,实现信息的传递。

这种原理被称为量子通信。

以上两种原理结合在一起,形成了量子通讯技术的安全特性。

因为在量子通讯中,通信双方需要共享一组纠缠状态,并将这组状态用于信息的传输。

只有双方共同拥有这组纠缠状态,才能解读信息。

而对于任何第三方而言,获取这组纠缠状态,就变得十分困难。

二、量子通讯技术的应用目前,随着量子通讯技术的不断成熟,其应用领域也越来越广泛。

以下是量子通讯技术的一些具体应用。

(1)量子加密量子加密是量子通讯技术最广泛的应用之一。

因为量子加密具有无法被破解的特性,因此可以用于保护重要信息的安全。

由于量子加密具有技术门槛高、成本高等限制,所以目前主要应用于国家机关、金融机构等敏感行业。

(2)量子通信量子通信是利用量子纠缠原理进行信息的传递。

由于量子纠缠原理与距离无关,因此可以用于实现遥远距离的通信。

目前,已经实现了隔空通信、卫星量子通信等技术,为人类探索更广袤宇宙、更深层次的信息提供了无限的想象空间。

量子通信技术的原理和应用

量子通信技术的原理和应用

量子通信技术的原理和应用随着科技的发展,通信技术也有了长足的进步,其中量子通信技术是一种非常新颖的通信方式。

正如其名,量子通信技术是利用量子力学的原理进行信息传输的一种方法。

相比于传统的通信技术,量子通信技术具有更高的安全性和更快的传输速度。

在本文中,我们将详细介绍量子通信技术的原理和应用。

一、量子通信技术的原理量子通信技术的原理是基于量子力学理论,其中包括了“量子隐形传态”和“量子密码学”两大部分。

1.量子隐形传态量子隐形传态是量子通信技术的核心理论,其中包括了量子态的制备和量子态的传输。

首先,我们需要制备出两个量子比特的“纠缠态”,即两个量子比特之间的相互关系是相互依存的,这是量子通信的关键之一。

接下来,我们将所需传输的信息嵌入到其中一个量子比特上,然后将它与另一个量子比特“碰撞”,这会使得其中一个量子比特在传输的过程中崩溃,而另一个依然保持原有的信息,这就实现了隐形传态。

2.量子密码学量子密码学是量子通信技术的另一大核心理论,它主要包括了“量子密钥分配”和“量子密钥分发”两部分。

量子密钥分配是在安全的条件下,生成共享密钥的过程,利用的是光子的量子性质。

量子密钥分发则是利用类似于随机翻转的方式,在密钥共享的过程中,实现双方的认证和传输的安全。

二、量子通信技术的应用量子通信技术可以广泛应用于各个领域,以下是一些典型的应用场景。

1.安全通信相比传统的通信方式,量子通信技术在信息传输的安全性上有着更高的保障。

量子通信技术利用的是量子力学的原理,即在传输过程中,任何人都无法感知其中的信息,只有具有合法身份的人才能将信息解读出来,从而有效防止了信息的窃取。

2.资料备份量子通信技术可以被广泛应用于资料备份。

传统的数据备份方式需要大量的时间和金钱,同时还可能会遭受黑客的攻击。

相比之下,量子通信技术既快速,又安全,可以帮助机构和企业提高备份效率,同时保障备份内容的安全。

3.物联网随着物联网技术的不断发展,数据传输的需求也越来越大。

量子通信的应用及用途

量子通信的应用及用途

量子通信的应用及用途量子通信是一种基于量子力学原理的通信方式,能够实现超越传统加密算法的安全性和传输速度。

目前,量子通信技术在各个领域得到了广泛的应用,并在信息传输、安全通信、密码学、量子计算等领域发挥着重要的作用。

1. 量子密钥分发量子密钥分发是量子通信的核心应用之一。

它通过利用量子态的不可重复性,使得密钥分发过程具有超过任何其他密码学协议的安全性。

量子密钥分发技术可以被用于保护关键信息,比如政府、军事、金融和商业机密。

与传统的加密方式不同,量子密钥可以在传输过程中检测到窃听者的存在,从而保证了密钥的真实性。

2. 量子隐形传态量子隐形传态是量子通信中的另一项重要应用,它允许在通信时实现信息传输的“隐形”,其基本原理是通过特殊的量子纠缠来传输信息。

该技术可以被广泛应用于医学图像传输、机器人遥控等领域,并具有高度的保密性。

3. 量子编码量子编码是在量子计算机领域的一项重要应用。

在传统计算机中,信息被编码成二进制(0和1)的形式,而在量子计算机中,利用量子比特(qubit)的性质,将信息编码成量子态的形式。

量子编码技术可以大大提高计算机的处理速度,并且可以实现高级模拟和优化问题。

4. 量子保密计算量子保密计算是保持计算机隐私和数据安全的新方法之一。

将数据加密后可以在未解密的情况下进行计算和传输,从而保护计算机内部的机密数据。

量子保密计算技术能够应用于金融、医疗、个人隐私信息等需要高度安全保障的领域。

5. 量子传感量子传感是泛指利用量子力学原理来实现精密测量和控制的技术。

量子传感可以用来测量小的物理量,如电磁场、磁场、温度、压力和加速度等。

相较于传统传感技术,量子传感技术具有高度的精度和灵敏度,可以用于地震预测、气象探测等领域。

6. 量子纠错量子纠错是一种强大的信息处理方法,可以帮助纠正在传输过程中对量子信息的扰动和噪声,从而保持信息传输的准确性。

量子纠错技术可以应用于量子计算和量子通信中,有效提高量子计算机的可靠性和传输的稳定性。

量子通信技术的原理及应用

量子通信技术的原理及应用

量子通信技术的原理及应用量子通信技术是近年来备受关注的新兴技术,其原理和应用已引起广泛关注。

量子通信技术是基于量子力学的原理和技术,能够实现不可破解的加密、超高速传输、超远距离通信以及量子计算等多种功能。

本文将介绍量子通信技术的原理和应用,并探讨其未来发展方向。

一、量子通信技术的原理在传统的通信中,信息的传输是利用电子、光子、声波等载体完成的,而量子通信技术则是利用量子信息进行通信的。

量子通信技术的核心是量子比特(qubit)的存储、传输和操作。

由于量子比特具有量子纠缠、量子隐形传态、量子态复制不可能等基本特性,因此在信息的传递、存储、处理等方面有着传统通信技术无法比拟的优势。

在量子通信中,信息的传递是通过量子态的传输完成的。

量子态包括脉冲光子和自旋电子等物理量子,最常用的是使用光子作为量子比特来传递信息。

量子比特具有叠加态的特性,也就是说可以同时处理0和1两种信息。

因此,可以用一个量子比特同时处理多个信息,从而大大提高通信效率。

二、量子通信技术的应用量子通信技术不仅仅是一个学术话题,更是一个具有广泛应用前景的技术。

目前,量子通信技术主要应用于保密通信、量子密钥分发、量子计算、量子测量等领域。

1. 保密通信相信大家对于保密通信并不陌生,比如军事、情报、金融等领域中需要保密通信,这些信息的泄露都将会面临非常严重的后果。

而传统的保密通信技术基于复杂编码算法,而量子通信技术则依赖于量子物理学的基础。

利用随机的量子的结果来传递明文和密文,例如密钥分发技术,只要你存在偷窥,则将会改变原始密钥的行为,双方将可以立即确定这一事件并且重新生产一个新的密钥,这个正确性验证的过程基于量子隐形传态的原理,不能被第三方干扰。

2. 量子密钥分发量子密钥分发是一种利用量子纠缠的技术对密钥进行保密传输的方法。

在量子密钥分发中,发信人将量子比特发射给收信人,发信人和收信人在量子比特上测量值不同,但总是匹配的,从而确保量子比特在传输过程中没有被偷窥或篡改。

量子通信的原理与应用

量子通信的原理与应用

量子通信的原理与应用一、量子通信的原理量子通信是使用量子特性来保证通信安全的通信技术。

它依赖于量子比特(qubit)来传递信息,而不是传统通信中使用的经典比特。

Qubit的特殊之处在于,它可以处于多种状态中的任意一种,而传统比特只能处于1或0状态中的一种。

这使得量子通信具有了两个重要的特点:1. 量子态精确度高:量子态可以非常精确地描述电子、离子、原子和光子等量子体系中的量子力学特性。

因此,量子通信可以提供非常准确的信息传递。

2. 量子态测量不可干扰:量子态测量需要使用特殊设备和技术,同时也不会产生测量干扰,因此可以避免信息被监听或截获。

在量子通信中,发送方会将一个量子态发送给接收方。

接收方会对这个量子态进行测量,从而得到发送方希望传递的信息。

二、量子通信的应用由于其高度安全的特性,量子通信已经被广泛应用于许多领域。

1. 金融领域金融领域中的一些工作依赖于保密,例如交易和投资,这些工作需要高度安全的通信技术。

量子通信的高度安全性可被用于确保这些活动的隐私和安全。

2. 政府和军事领域政府和军事领域的信息往往非常敏感,需要高度保密。

量子通信可以提供一种高度安全的通信方案,以确保信息不会被监听或窃取。

3. 电子商务电子商务的快速增长使得大量的个人和商业信息被传输。

量子通信技术可以确保这些信息安全,同时也可以防止黑客入侵和信息泄露。

4. 医疗领域医疗领域中的某些数据、通信和机密,需要高度安全的技术来保护。

量子通信可以确保这些信息不会被截获或监控。

例如,量子通信可以有效保护病人的隐私,同时保证健康机构之间传输的病历数据的安全。

总结:量子通信的原理基于量子比特,它可以提供高度精确的信息传递和高度安全的通信通道。

未来,我们可能会看到更多的应用场景,随着技术的发展,量子通信将会成为更普遍的安全通信协议的基础。

量子通信的基本原理及应用

量子通信的基本原理及应用

量子通信的基本原理及应用量子通信是一种高度安全的通信方式,它利用量子力学的原理加密通信,可以确保信息传输的安全性。

量子通信的应用范围非常广泛,包括通信、金融、国防等领域。

本文将介绍量子通信的基本原理及其应用。

一、量子通信的原理在传统的通信方式中,信息的传输是通过电磁波来实现的。

电磁波是一种经典物理现象,因此信息传输可以被窃听和拦截。

量子通信则利用了量子力学的原理,充分利用了量子态的“不确定性”和“纠缠性”的特性,从根本上解决了传统通信方式的安全问题。

在量子通信系统中,发送方(Alice)和接收方(Bob)需要事先约定好一个量子密钥。

量子密钥是由量子比特组成的序列,量子比特(qubit)是量子力学中的基本单位,可以同时存在于多种状态之中。

Alice使用一种称为量子态的方式将信息编码,然后将量子态发送给Bob。

Bob然后使用另一种量子态来验证接收到的信息,并将它解码为原始信息。

量子通信的关键在于量子态的不确定性和纠缠性。

在传统通信中,每个比特只能存在于两种状态(0和1)之一。

而在量子通信中,每个比特可以同时存在于多个状态之中。

这意味着,传输过程中,攻击者无法获得比特的准确状态,因为他们的状态可能会在传输过程中被改变。

另外,在量子通信中,两个量子比特可以纠缠在一起,这意味着它们的状态相互依赖,无论两个比特距离多远,它们都能够同步变化。

二、量子通信的应用量子通信是一种非常安全的通信方式,因此在许多领域得到了广泛的应用。

1. 金融科技在金融领域,安全性是非常重要的一个问题。

量子通信可以确保金融数据的安全传输,包括在线银行交易和电子货币交易。

与传统的安全传输方式相比,量子通信更加可靠。

2. 国防在国防领域,情报的保护也是一个非常重要的问题。

量子通信可以确保情报的安全传输,从而保护国家的安全。

一些国家已经开始将量子通信技术用于军事通信。

3. 医学在医学领域,量子通信可以用于医疗数据的保护和传输。

例如,医院需要传输MRI和CT扫描等敏感数据。

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图2单光子偏振态(斜线模式)量子通信理论和应用王尊(上海电机学院电子信息学院,上海200000)摘要:量子通信是经典通信和量子力学结合的一门交叉学科。

文章综述了量子通信的基本原理、方法与应用;介绍了量子通信技术近年来取得的应用,并对未来发展作了展望。

关键词:量子通信;BB84协议量子密码中图分类号:O413;TN918文献标识码:A文章编号:1006-8937(2015)18-0084-02作者简介:王尊(1994-),女,大学本科,研究方向:通信工程。

在信息时代,网络安全是一个严峻的问题。

信息安全已经得到了各国政府的高度重视,一方面要保护自己的安全,另一方面要攻击对方,信息保护的升级刻不容缓。

1现代密码学现代密码学的基本思想是发送方使用加密算法和密钥,将要保密的信息变成数字发送给接收方。

密钥是随机数0、1,将其与要传送的数字明文放在一起,用加密算法把它们变成密文,密文就是传送的信息。

接收方使用事先定好的相应的解密算法,反变换将明文提取出。

密码体制分为两类:一类叫对称密钥(非公开密钥),它的加密密钥和解密密钥相同,通信双方需要事先共享相同的密钥,关键在于如何安全地传递密钥。

其中有一种一次一密(one time pad)的密码,用与明文等长的二进制密钥与明文异或得密文,并且每个密钥使用一次就销毁,根据香农的证明一次一密是无法破译的。

另一类叫非对称密钥(公开密钥),加密密钥和解密密钥不相同,加密密钥公开,发送者发送密钥与明文混合之后的密文,接受者使用不相同的密钥解出密文。

从公开的加密密钥推导出解密密钥需要耗费极巨大的资源,虽然原则上可破解,但实际做不到,所以,在当今社会受到广泛使用。

一旦量子计算机研制成功,它可以更快速的破解数学难题,公开密钥就面临了严峻挑战。

2量子密码无论采用哪种方法,都无法避免“截取-重发”的威胁。

为了应对强大的量子计算机,需要无条件安全的一次一密的加密方案;但必须解决密钥分配的安全性,可以借助于量子信息作为密钥传输的工具。

一次一密不可破译加上密钥传输不可以窃听,从理论上就可以做一个“绝对安全”的量子保密通信。

量子密码是利用信息载体(例如光子等粒子)的量子特性,以量子态作为符号描述的密码,它的安全性是由量子力学的物理原理保障的。

①测量塌缩理论:除非该量子态本身即为测量算符的本征态,否则对量子态进行测量会导致“波包塌缩”,即测量将会改变最初的量子态。

②不确定原理:不能同时精准测量两个非对易物理量。

③不可克隆原理:无法对一个未知的量子态进行精确的复制。

④单个光子不可再分:不存在半个光子。

3量子通信量子通信,广义是指量子态从一个地方传送到另一个地方,内容包括量子隐形传态、量子纠缠交换、量子密钥分配;狭义上是指量子密钥分配或基于量子密钥分配的密码通信。

本文讲述的是狭义的量子通信。

3.1单光子的偏振态本文介绍采用BB84协议实现的量子通信,在发送者和接收者之间用单光子的偏振态作为信息的载体。

有两种模式:一个是直线模式,光子偏振态的偏振方向是垂直或者水平,如图1所示;一个是斜线(对角)模式,光子偏振态的偏振方向与垂直线称45̊角,如图2所示。

3.2基于BB84协议下的“制备-测量”依照惯例,密码学家称发送者为Alice,接收者为Bob。

Alice 随机用直线模式或对角模式发出光子,并记录下不同的指向。

Bob也随机决定用两种模式之一测量接收到的光子,同时记下采用检偏器的模式和测量结果值。

传送结束后,Alice与Bob联络,Bob告诉Alice他分别采用哪种模式测量,然后Alice会告诉Bob哪些模式是错误的,这一过程无须保密。

之后他们会删除使用错误模式测量的光子,而正确模式测量出的光子按照统一规定变成0、1码后,就成为量子密钥。

3.3发生窃听根据“海森堡测不准原理”,任何测量都无法穷尽量子的所有信息。

因此,窃听者想要复制一个完全相同的光子是根本不可能的事情。

同时,任何截获或测量量子密钥的操作都会改变量子状态,窃听者只得到无意义的信息,而信息合法接受者也可以从量子态的改变,知道存在窃听者。

密码学家通常称窃听者为Eve,同Bob一样只能随机选择一种测量模式,当她采用错误的测量方式对某一光子测量时,由于波包塌缩,光子的偏振态会改变。

比如,Eve使用对角模式测量直线模式下的光子态,光子态会塌缩为对角模式。

之后即使Bob选择了正确的测量模式测量该光子,Bob可能会得到不符图1单光子偏振态(直线模式)企业技术开发TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE第34卷第18期Vol.34No.182015年6月Jun.2015(上接第83页)借助防火墙技术中高科技的代理作用以及过滤作用,能够提高信息的安全性,并有效阻挡病毒的入侵。

2.3身份验证技术身份验证技术是有效的防止黑客攻击和非法入侵最有效的方式之一。

主要通过对用户进行身份认证,加强对一个或多个参数的验证,比如生理特征的验证,保证参数的有效性和真实性。

使用身份验证技术除了能够很好的避免黑客的攻击,还可以避免各种重要信息被图谋不轨的人改动。

可是使用身份验证技术来提高网络信息的安全性时需要花费大量的资金,因此,这一技术应用的并不普遍,只在少数对网络信息安全要求极高的地方才会使用。

2.4防病毒技术防病毒技术的工作原理需要有计算机操作系统来提供支持,两者结合起来便可以起到很好的抵抗病毒、保护系统漏洞的功能。

现今,计算机技术有了日新月异的发展,人们也越来越重视网络信息的安全性,相关机构也研制出来很多应对电脑病毒和电脑黑客的工作方法,并且将反黑、防毒以及杀毒有机的结合起来,大大地提高了网络信息的安全性。

2.5入侵检测技术入侵检测技术可以及时地发现网络中的异常情况和未经过授权的行为,通过分析及时进行处理,可以有效的避免不法分子对计算机系统的攻击,保障计算机系统的安全。

入侵检测技术的检测过程可分为三个步骤:先进行信息收集,然后进行信息分析,最后做出结果处理。

即通过对安全日志以及网络上获得的其他消息进行有效操作,通过操作检测出其中对计算机系统会产生威胁的行为和数据,最终使得计算机系统的安全性大大提高。

使用范围较广的入侵检测技术主要有异常检测模型和误用检测模型两大类,且两者均有着自身的鲜明特征,所以各有长处,无法确定哪个更优越。

3结语计算机互联网技术的不断进步,要求我们不仅要协调好两者之间的发展关系,还需要更好地保证网络信息的安全性,而要实现这一目标,就要求我们必须要做好上述一系列防病毒、反黑客及应对病毒的工作,并且还要持续的提高这些技术的水平,使网络信息的安全性更高,只有这样,才能够保证互联网行业的安全飞速发展。

参考文献:[1]温爱华,张泰,刘菊芳.基于计算机网络信息安全技术及其发展趋势的探讨[J].煤炭技术,2012,(5).[2]程常喜.计算机网络信息安全技术研究[J].电子商务,2013,(3).[3]王民川.基于网络信息安全技术管理的计算机应用[J].煤炭技术,2013,(7).[4]罗亚东.计算机网络信息技术安全及对策分析[J].电子测试,2014,(24).图3量子通信原理图合编码信息的测量结果,这就产生了误差,具体通信过程如图3所示。

Eve窃听一个光子采用错误测量模式的概率是50%;采用错误模式时,信息可能变成0,也可能变成1,他有25%的概率被发现。

但密钥并非一个光子组成,光子数越多被发现的概率就会越高。

当误码率低于阈值,就可以称这个密码是安全的;当误码率超过阈值,就称密码被窃听,重新再制备新的密钥,一直检查到密钥在建立过程中没有窃听者存在,接下来进行一次一密的传送。

通过这种方式能保证密钥本身安全,并且加密密文不可破译,这就是量子通信的安全性所在。

3.4量子信道与经典信道发送方通过量子信道传送量子态光子,接收方用两种不同类型的检偏器测量,检测出0、1组成的量子密钥,还需要一个经典信道。

因为是采用一次一密方式,所以经典信道需要定时传送同步信号。

4量子通信现状由于量子通信技术的各种优势,国际上的一些国家,特别是美国、日本、欧盟都投入了大量的人力物力,进行量子通信的理论与实验研究。

2002年美国BBN公司,哈佛大学和波士顿大学开始联合建造DARPA网络。

2010年日本在三个政府机构之间使用量子密钥分配技术,并与2010年10月在东京演示了一个城域量子保密通信网。

2010年西班牙马德里建成欧盟第一个城域QKD网络。

我国也在量子通信技术的道路上不断发展。

2012年“金融信息量子通信验证网”是世界首次利用量子通信网络实现金融信息的传输。

2012年党的“十八大”期间在部分核心部位部署量子通信系统。

2013年量子保密通信“京沪干线”正式立项,打造广域量子通信网络。

5结语量子通信还有一些技术难题未攻破,例如信道的干扰,设备的非理想特性,身份验证、密钥存储等技术需要进一步改良等等。

虽然理想情况量子密码不可破,但在实际中还有一些漏洞需要考虑。

在未来几年,相信我国在中央、地方政府及相关部门大力支持下,通过相关科研团队的努力,量子通信技术会不断完善,量子通信产业也必将取得飞速发展。

参考文献:[1]宗禾.量子通信为何能保密[N].科技金融时报,2013-07-12.[2]徐启建,金鑫,徐晓帆.量子通信技术发展现状及应用前景分析[J].中国电子科技研究院学报,2009,(5).[3]李林洋,卢晓波,潘岳.量子通信的发展概况[J].工业设计,2011,(4).[4]苏晓琴,郭光灿.量子通信与量子计算[J].量子电子学报,2004,(6).[5]薛鹏,郭光灿.量子通信[J].物理,2002,(6).第34卷第18期王尊:量子通信理论和应用85量子通信理论和应用作者:王尊作者单位:上海电机学院 电子信息学院,上海,200000刊名:企业技术开发(下半月)英文刊名:Technological Development of Enterprise年,卷(期):2015(12)引用本文格式:王尊量子通信理论和应用[期刊论文]-企业技术开发(下半月) 2015(12)。

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