量子操控可提高數據遠距離傳輸安全
- 發佈時間：2015-01-19 02:30:59 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 澳大利亞昆士蘭格裏菲斯大學的一項研究可能大幅度提高網際網路資訊傳輸的安全性能。該校量子動力學研究中心的物理學家將相關研究寫成論文線上發表于《自然·通信》雜誌上。研究表明，“量子操控”可潛在提高遠距離數據的傳輸安全，能防止駭客和竊聽者入侵，從而用一種通信設備解決了信任問題。
“量子物理學提供了一種資訊傳輸絕對安全的可能性，通過網際網路傳輸的個人信用卡細節或其他個人數據能完全將駭客阻擋在外。”項目負責人吉奧夫·瑞迪説。
在理想世界，任何兩點間長距離安全完美的數據傳輸都是很簡單的。他們可以通過分享強烈糾纏態的量子系統——比如光子——來産生真正隨機和牢不可破的代碼。不幸的是，在真實世界，由於傳輸和檢測損失的存在，雙方並不能在長距離中分享足夠強大的糾纏態。因為一些通過通信網路傳輸的光子丟失，為外界客觀上提供了易受攻擊的代碼漏洞。
一個備用解決方案即為量子操控，即通過一方控制量子系統變化讓另一方也能掌控系統，這正是新研究的焦點所在。
瑞迪教授説，量子操控作為糾纏態的較弱形式，在忍受真實世界的較多損失時，通過自相矛盾的運作來保持通信安全。
“海森堡不確定性原理”描述了一種永遠也無法確認微觀粒子的位置和速度的狀態，根據這一原理推定，即使駭客入侵裝置也無法確定量子狀態，也就是説，這意味著量子狀態仍然可以被安全地使用。
據物理學家組織網1月7日報道，格裏菲斯大學項目組使用了一種測量裝置，該裝置由特殊光量子態執行，能在發送代碼的每一個步驟運作。
在實驗演示中，測量裝置證明了資訊傳輸雙方都能夠從光量子源創建並收到糾纏態光子。另一個作為“裁判”角色的光子源則被用來準備量子態。在大多數光子開始運作之後，“裁判”會使用從雙方得到的測量結果運作一個數學測試。課題組證明了，充當“裁判”的光量子能與測試結果相匹配，進而在不需要設定信任協議的測量設備中産生較強糾纏態。
瑞迪教授説：“我們的新技術不需要通信設備間建立信任協議就能做到用量子糾纏態確保通信安全，並且在標準方法很容易失敗的遠距離工作場景中表現出色。”
（房琳琳）
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