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量子加密竞赛方兴未艾,中国已领先一步
作者:作者2    发布于:2018-12-05 17:29:23    文字:【】【】【
摘要:旧金山——从谷歌到中国的阿里巴巴,世界上领先的科技企业都在竞相建造第一台量子计算机,它将比今天的计算机强大得多。 量子设备可以破解用于保护数字信息的加密,使所有的数字信息面临危险,从数十亿美元的电子商

旧金山——从谷歌到中国的阿里巴巴,世界上领先的科技企业都在竞相建造第一台量子计算机,它将比今天的计算机强大得多。

量子设备可以破解用于保护数字信息的加密,使所有的数字信息面临危险,从数十亿美元的电子商务支付,到存储在政府数据库的国家机密。

有应对的办法吗?那就是依赖于物理世界相同概念的加密。正如一些科学家在研究量子计算机一样,另一些科学家也在研究量子安全技术,这种技术可以阻止这些未来机器的密码破译能力。

这是一场可能影响国家安全的竞赛,尽管建造量子计算机仍是大家都在干的事情,但中国在量子加密方面已明显领先。与中国在人工智能等其他尖端技术上的做法一样,政府已经把各种量子研究列为重点。

“中国对拥有这项技术有一个经过深思熟虑的战略,”邓肯·厄尔说,他曾是橡树岭国家实验室的研究员,现在是探索量子加密技术的Qubitekk公司的总裁兼首席技术官。“如果我们认为我们可在加入这项技术之前等个五年、十年的话,那将太晚了。”

量子计算以量子力学为基础,量子力学是解释极小的物质粒子所表现出的奇怪行为的科学。

在传统计算机中,晶体管存储信息的“位”,每个位不是1就是0。这些是告诉计算机该如何操作的基本数据单位。

当物质非常小或非常冷时,它们会发生不同的行为。这种差异允许一个量子位存储1和0的组合。两个量子位可以同时保存四个值。随着量子位数量的增长,量子计算机的计算能力指数式地增长。

和量子计算一样,量子加密技术依赖于非常小的物体的非直觉行为。保护数据秘密的密码是通过光子发出的,光子是最小的光粒子。使用合适的设备,就很容易判断密码是否被擅自改动过,这就像是阿司匹林药瓶上的封条是否破损。如果使用得当,量

不能保证一个可行的量子加密网络可以在长距离上建立起来。但如果能够建立的话,中国愿意进行试验,并将政府、学术和商业资源投入其中的做法,可能会带来巨大回报。

中国已经在建设使用量子加密传输数据的网络上投入了数千万美元的资金。去年,中国一颗以古代哲学家墨子的名字命名的卫星,使用量子加密技术成功实现了北京与维也纳之间的视频通话。经过四年的规划和建设,北京和上海之间的专用量子通信网络也于去年投入使用。

目前,量子加密只能在有限的距离内工作。北京和维也纳之间的卫星连接将这个距离扩大到了创纪录的4630英里。在地面上,使用光纤线路的最大距离大约是150英里。

在中国对量子加密技术的投资中,“墨子号”卫星受到的关注最多。政府出钱支持的中国科学技术大学帮助发射了“墨子号”卫星,科大也在牵头建设总长约1200英里的量子通信地面网络。

光纤网络途经的安徽省和山东省政府总共为项目投资了8000万美元。与中国所有的重大基础设施项目一样,量子通信项目也得到了中国政府高层的支持。

这条干线正在延伸到其他城市和地区。中国的目标是,在2030年前,建成一个连接全球各地的分享量子加密密钥的网络。

一些安全专家对量子加密的有效性有怀疑。因为这种技术如此之新,它还没有经受过任何可以让持怀疑态度的密码学家对技术表示认可的严格测试。

但科大物理系教授陆朝阳说,量子通信京沪干线是一次重大的升级。

使用传统通信方式时,窃听者可以在光纤线路上的每个点拦截数据流。政府可以在通信线路的任何地方进行窃听。陆朝阳说,量子加密技术让长达1200英里的京沪干线上易受攻击的点减少到了几十个。

“我们承认这是一个中间阶段的解决方案,”他说。“这不是最终的解决方案。但就安全而言,这已经是一个巨大的进步。”

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