郭光燦:100公里內(nèi)光纖網(wǎng)絡(luò)量子通信已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段

　　ICCSZ訊   “在100公里內(nèi)光纖網(wǎng)絡(luò)量子密碼基本上已可以實(shí)際應(yīng)用，正在處于試用階段。” 20日，中國(guó)科學(xué)院院士、著名量子信息學(xué)家郭光燦在云南科學(xué)大講壇演講時(shí)如是說。

　　當(dāng)日，郭光燦院士在題為《奇妙的量子世界》的演講中，從量子世界的奇異特性、量子計(jì)算機(jī)、量子密碼以及量子世界的奧秘等方面介紹了科學(xué)界對(duì)于量子理論與實(shí)驗(yàn)的探討過程，以及量子理論在實(shí)際生活中的應(yīng)用;著重介紹了量子密碼與量子計(jì)算機(jī)在未來科技中所扮演的重要角色，以及量子技術(shù)在信息安全、文件傳輸、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方面的應(yīng)用。

　　量子密碼是一種無法被破譯的最安全密碼。密碼的安全性有兩種，一種為計(jì)算安全性，原理上可破譯，但須耗費(fèi)大量的時(shí)間和資源;第二種是無條件安全性，原理上不可破譯，無論竊聽者能力如何強(qiáng)大。

　　現(xiàn)有的密碼體制各不相同，但它們都可以分為對(duì)稱密鑰和非對(duì)稱密鑰。前者的加密過程和脫密過程相同，而且所用的密鑰也相同;后者，每個(gè)用戶都有各自的公開和私人密鑰。對(duì)稱密鑰體制中加密和解密的密鑰一樣，因此密鑰要保密，如果被第三者竊取，就失敗了。郭光燦介紹說，對(duì)稱密鑰有一種保密方式絕對(duì)不可能被破譯，即一次一密。密鑰用一次就丟掉，這種密鑰理論上不可破譯。

　　一次一密是在流密碼中使用與消息長(zhǎng)度等長(zhǎng)的隨機(jī)密鑰, 每個(gè)密鑰使用一次后即銷毀。由于使用與消息等長(zhǎng)的隨機(jī)密鑰, 產(chǎn)生與原文沒有任何統(tǒng)計(jì)關(guān)系的隨機(jī)輸出，因此一次一密方案不可破解。 一次一密可以做到無條件安全，問題是如何分配密鑰。郭光燦指出，現(xiàn)在我們可以靠量子密碼來解決這個(gè)問題。量子密碼是利用信息載體(例如光子等粒子)的量子特性，以量子態(tài)作為符號(hào)描述的密碼。“利用量子的性質(zhì)，量子的不確定性和概率性，可以規(guī)避經(jīng)典密碼中的短板。