当前位置:ju111net九州APP > 人文博文 >

中国成功从太空发送不可破解的密码—新闻—科

发布时间:2017-12-04 阅读:

  中国成功地从空间发送了一个牢不可破的密码 - News - Science Net

  \\ u0026

  墨子量子密钥分配示意图(中国科学院)

  \\ u0026

  新华社北京8月10日电(记者余飞)中国魔族量子科学实验卫星首次在世界上首次成功实现了从卫星到地面的高速量子密钥分发,为此奠定了基础。最安全可靠的全球量子通信网络的基础。

  \\ u0026

  墨子的研究成果发表于10日在国际权威学术期刊“自然”杂志上发表,“自然”杂志评论员称赞“量子密钥分发”的成就是一个令人钦佩的成就,也是该领域里程碑式的一个里程碑。

  \\ u0026

  量子卫星首席科学家,中国科学院院士潘建伟说,墨子量子密钥分配实验利用卫星发射的量子信号和接收河北兴隆的方法,在北京和乌鲁木齐之间建立了一个量子密钥,新疆南山地球站。

  \\ u0026

  \\ u0026

  墨子进行了量子密钥分发,于2017年5月在乌鲁木齐南山拍摄了一些照片合成卫星照片。 (中国科学院地图)

  \\ u0026

  据介绍,Mozhong通过与地面光站的中转光链路建立通讯距离为645公里至1200公里。在1200 km的传输距离下,卫星量子密钥的传输效率比相同距离的地面光纤信道的传输效率高20个数量级。量子诱骗态光源平均每秒传输4000万信号光子,轨道对接实验可在10分钟左右产生一个300kbit安全密钥,平均编码速率可达每秒1.1kbit。

  \\ u0026

  \\ u0026

  墨子于2017年5月进行了量子密钥分配,并在河北兴隆被采取。(中国科学院地图)

  \\ u0026

  这种密钥传输效率可以满足绝对安全的电话或大量数据的银行转账。潘建伟说。

  \\ u0026

  他表示,这一重要成果为建立全球量子安全通信网络奠定了坚实的技术基础。基于星型分布式量子密钥分布,将卫星作为可信中继,可以实现地球任意两点的密钥共享,并将量子密钥分布覆盖范围扩展到全球范围。此外,量子通信地面站与城际光纤量子保密通信网络(如合肥量子通信网,济南量子通信网,京沪干线等)之间的互联互通,可以构建世界一体化的安全通信网络。

  \\ u0026

  绝对安全的保密通信

  \\ u0026

  传播安全是国家信息安全和人类经济社会生活的基本要求,也是当今世界的一个难题。窃听,反窃听;加密,解密这些密码矛和盾在永久的游戏中。

  \\ u0026

  安全通信的原理是只有主密钥,以便容易地再现传输的信息。信息的安全性主要取决于密钥的保密性。然而,传统的加密技术原则上存在被破译的可能性。随着数学和计算能力的不断提高,破译密码的可能性日益增大。在20世纪90年代,美国数学家舒勒尔(Schooleer)证明,量子计算可以打破被广泛使用的公钥系统。 2015年11月,美国科技公司Google公司的D-Wave量子计算机声称,它可以解决比其他任何一台计算机快一亿倍的问题,并破解任何现有的核心系统。

  \\ u0026

  \\ u0026

  墨子开展量子密钥分配(中国科学院地图)

  \\ u0026

  保密通信没有绝对的保密性,这样窃听,破译者就无能为力了?幸运的是,量子物理为这个问题提供了一个解决方案。如果量子计算机是传统密码的长矛,量子密码学就是一个坚实的盾牌。量子密码学提供了新一代的密码学,不会被窃听,也不会被破译。

  \\ u0026

  与经典通信不同,量子密钥分配通过量子态传输,专家在远程用户的两个地方共享一个无条件的安全密钥,使用该密钥对密集的信息进行加密,这是目前唯一的人类已知的非密钥,窃听,牢不可破,无条件和安全的沟通手段。

  \\ u0026

  潘建伟说,量子密钥是在A和B之间产生的,只有一串双方已知的随机数,然后用这个随机数来加密。一旦量子钥匙被拦截或测量,其状态立即改变。截获量子密钥的人只能得到无效的信息,合法的信息接收者可以从量子态的变化中知道量子密钥已被截获。量子密码学在量子通信中的应用是量子保密通信。量子保密通信与传统的通信方式相比,是一种一劳永逸的工作机制。在通话过程中,密码机每分钟都会生成密码,一旦通话结束,系列密码立即过期,下一次呼叫不会被重复使用。

  \\ u0026

  潘建伟做了一个比喻。古人使用漆来密封信封。一旦信件被中途拆开,他们留下泄漏的迹象。量子钥匙在量子通信中扮演的角色要比鞭炮更为彻底,因为一旦有人试图打开一个字母,量子钥匙就会使字母自毁,并让用户知道。

  \\ u0026

  \\ u0026

  如果有人试图打开一封信,量子钥匙会使信件自毁(何萌画)

  \\ u0026

  突破空间的限制

  \\ u0026

  他说,量子通信通常使用单光子作为物理载体,最直接的方式是通过光纤或近表面自由空间信道传输。但是,两个通道的损失随着距离呈指数增长。由于量子非克隆原理,单光子量子信息不能像经典通信那样被放大,使得前一次的量子通信被限制在数百公里的量级。

  \\ u0026

  \\ u0026

  2016年11月28日,在河北省兴隆天文台月球科学实验卫星运输中,研究人员正在试验(合成照片)。新华社记者金立望摄

  \\ u0026

  根据数据显示,即使使用每秒数百亿次的单光子源和1200千米光纤的完美探测器,也需要数百万年的时间来创建一位密钥。因此,如何实现安全,远距离,实用的量子通信是这一领域面临的最大挑战,也是国际学术界奋斗了几十年的共同目标。潘建伟说。

  \\ u0026

  他表示,利用真空附近的空间,因此光信号的损失是非常小的特点,通过卫星可以大大扩大量子通信距离。与此同时,卫星的便捷覆盖整个地球的独特优势是在全球范围内实现超远距离,实用的量子密码学和量子隐形传态的最有前途的方法。本世纪以来,这个方向已经成为国际学术界激烈竞争的焦点。

  \\ u0026

  \\ u0026

  量子卫星和新疆南山站建立了联系照片的工作人员。 (由中国科学院提供)

  \\ u0026

  潘建伟团队为实现卫星量子通信进行了一系列开创性的实验研究。 2003年,潘建伟小组提出利用卫星实现星际量子通信,构建量子保密通信网络的全球覆盖。然后在2004年,世界上第一次,自由空间的双向水平距离为13公里(大于垂直厚度的大气层)的量子纠缠分布,验证了通过大气量子通信的可行性。截至2011年底,中国科学院战略试验科技专项量子科学实验卫星正式成立。 2012年,潘建伟率领的联合研究小组实现了青海湖首次100公里双向量子纠缠分布和量子隐形传态,充分验证了利用卫星实现量子通信的可行性。 2013年,中科院联合研究小组在青海湖进行了量子密钥分配实验,模拟了星球的相对运动和星链路的大量损失,验证了量子密钥的可行性从卫星分发到地面。随后,团队努力克服各种困难,成功研制月球量子科学实验卫星。墨子于2016年8月16日在酒泉卫星发射中心发射,经过四个月的在轨测试,于2017年1月18日正式发布,进行科学实验。

  \\ u0026

  \\ u0026

  量子卫星与兴隆站建立联系。 (由中国科学院提供)

  \\ u0026

  量子通信在防务,军事,金融等领域有广阔的应用前景。有专家预测,量子通信技术在二三十年内可能会对人类社会的发展产生不可估量的影响。量子通信由于其传输效率和绝对安全性,被认为是下一代通信和计算机技术的支撑性研究。它也成为全球物理研究的前沿和重点领域。

  \\ u0026

  \\ u0026特别说明:本文转载仅为传播信息之目的,不代表本网站或其内容的真实性;如果其他媒体,网站或个人转载自本网站,则本网站必须保留注明“来源”,并拥有版权等法律责任;作者如果不希望被转载或联系转载稿费等事宜,请与我们联系。

关键词: 人文博文