激光技術為實現(xiàn)超高速和超安全量子密碼帶來希望

一個實施“不可破解”的量子密碼系統(tǒng)的新方法能夠以比以往的試驗快10倍以上的速率傳輸信息。

　　研究人員已經(jīng)開發(fā)出一個新方法，克服了量子密碼系統(tǒng)實施過程中的一個主要問題，這提高了實現(xiàn)一種可用的“不可破解”的方法的前景，用于發(fā)送隱藏在光粒子中的敏感信息。

　　通過將一個激光束“播種”到另一個激光束，來自劍橋大學和東芝歐洲研究中心的研究人員證明了，以比實際的量子密碼系統(tǒng)的早期嘗試高出兩到六個數(shù)量級的速度來分配加密密鑰是可能的。該結果在《NaturePhotonics》雜志上進行了報道。

　　加密是現(xiàn)代生活的重要組成部分，使敏感信息可以安全地共享。在傳統(tǒng)的加密技術中，一條特定信息的發(fā)送者和接收者決定了密碼，或者是密鑰，因此只有那些知道密鑰的人才能將信息解密。但是隨著計算機越來越快和越來越強大，加密密碼變得越來越容易被破解。

　　量子密碼通過將信息隱藏在激光器發(fā)射出來的光粒子或光子中來保證“牢不可破”的安全性。在這種密碼學形式中，量子力學被用來隨機生成一個密鑰。發(fā)件人，通常被稱為Alice，通過偏振方向不同的偏振化光子來發(fā)送密鑰。收件人，通常被稱為Bob，采用光子探測器來測量光子的偏振方向，然后探測器將光子轉化為比特信息，其中，假設Bob以正確的順序使用了正確的光子探測器，他就能得到密鑰。

　　量子密碼的優(yōu)點是，如果攻擊者試圖攔截Alice和Bob的消息，密碼就會因量子力學的特性而改變自己。自從上世紀80年代第一次被提出以來，量子密碼給人帶來了實現(xiàn)具有牢不可破的安全性的可能�！霸诶碚撋�，攻擊者也許可以擁有在物理定律下所有可能的力量，但他們仍然無法破解這種密碼，”論文的第一作者LucianComandar說，他是劍橋大學工程系和東芝劍橋研究實驗室的博士生。

　　然而，當試圖構建一個可用的系統(tǒng)時，量子密碼的問題就出現(xiàn)了。在現(xiàn)實中，這是一個來來回回的游戲：針對系統(tǒng)的不同組件的創(chuàng)造性攻擊在不斷地被開發(fā)，相應地對抗攻擊的對策也在不斷的發(fā)展。

　　最經(jīng)常被黑客攻擊的組件是光子探測器，由于其高靈敏度和復雜的設計，通常是最易受攻擊的最復雜的組件。作為對攻擊探測器的回應，研究人員開發(fā)了一種被稱為測量設備無關的量子密鑰分配（MDI-QKD）的新量子密碼協(xié)議。

　　在這種方法中，Alice和Bob不是每人都有一個探測器，取而代之是把他們的光子發(fā)送到一個稱為Charlie的中心節(jié)點。Charlie讓光子通過一個分束器并測量它們。這些結果可以揭露這些位之間的相關性，但不透露他們的數(shù)值，仍然保持秘密。在這個裝置中，即使Charlie試圖欺騙，信息仍將保持安全。