完全安全的密碼學不需要比鉛筆和紙更奇特的技術:選擇一串隨機的字母和數字作為加密訊息的金鑰。將金鑰寫在紙上,使用一次然後燒掉。訣竅是確保沒有人攔截或篡改金鑰——而在網際網路上,金鑰一直被盜或被篡改。
量子金鑰分發(QKD)透過使用糾纏光子(量子態相互關聯的光粒子)建立一次性金鑰來解決這個問題。對一個粒子的任何擾動都會立即在另一個粒子中反映出來,無論它們相距多遠。QKD的問題在於,沒有人弄清楚如何遠距離傳輸糾纏光子。然而,今年8月,中國科學院在解決這個問題上邁出了重要一步,將世界上第一顆量子衛星送入軌道。
該專案名為“空間尺度量子實驗”(QUESS),是與奧地利科學院的合作專案。其想法是利用衛星將量子金鑰傳輸到中國境內相距約1200公里的兩個天文臺——比目前的最遠距離記錄遠八倍以上。據大眾科學編委會顧問、物理學家安東·塞林格(Anton Zeilinger)稱,他的團隊在2012年創造了該記錄(他目前正與他的前學生潘建偉合作,潘建偉現在是QUESS的首席科學家),基於太空的平臺是唯一的選擇。“告訴我地球上任何你可以看到1000公里的位置,”他說。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
如果中國研究人員創造新的距離記錄,未來的衛星可以為無法入侵的“量子網際網路”提供軌道平臺,其中加密資料包的安全性由物理定律保障。“我們希望建立洲際量子通訊,”塞林格解釋說。“這不僅僅是一個科幻的想法——而是未來計算機相互對話的方式。”