量子加密不可以被

『壹』 方舟子發表文章懟潘建偉的量子加密「牛皮吹破」，到底誰對誰錯

沒有誰對誰錯，這需要專家來判斷。

方舟子說的潘院士的量子加密通訊「牛皮吹破」到底啥意思，我們不妨先來了解下，要不然都不知道方大博士懟的是啥！

當然首先我們要說明下，當前所說的量子通訊指的都是量子加密通訊而非量子糾纏態直接通訊！從理論上來兩個量子波動性的干涉疊加態的糾纏光子的分離後，其仍然會處在疊加狀態！但這個疊加態卻無法用來通訊，因為觀測會造成這個疊加態坍縮！這就糾纏量子無法用來真正通訊的原因。

在不同的領域，大家各有所長，也有著不同的看法，這都需要通過實踐來證明的。

『貳』 世界第一的中國量子糾纏加密，為何不可能被竊聽

量子糾纏加密其實就是將原來的加密密鑰，替換為基於量子力學的“量子糾纏密鑰”，這樣信息的發送端和接收端將共享同一個“穩定”的量子態，如果在信息的傳送過程中出現竊聽者，發送端和接收端的量子態就將同時坍塌，這樣就可以做到不被竊聽了。

『叄』 金魚量子力學原理的保密方式在理論上是不可以被破解的正確嗎

正確

『肆』 量子科學實驗衛星墨子號永不泄密嗎

量子科學實驗衛星（簡稱「量子衛星」）於2016年8月16日1時40分，在中國酒泉衛星發射中心成功發射升空，這使得中國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信，構建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。

這項技術「牛」在哪裡？大到國家軍事政治等機密安全，小到商業機密和個人信息，信息安全在全球范圍廣受關注。量子科學實驗衛星工程首席科學家潘建偉介紹說，量子通信的實用化和產業化成為歐盟、美國、日本等爭相追逐的目標。這顆量子衛星屬於中國自主研發，突破了許多關鍵技術，將有助於鞏固中國量子通信技術在國際上的領先地位。

『伍』 量子通信很厲害嗎，它是否有能被破譯的一天

網路一直在報道關於量子通信保證通訊安全的新聞。並有消息傳出「中國將在今年7月推出首個科學實驗量子通信衛星。同時也將是世界首個。」如果量子通信技術成本降到足夠低，未來也有可能進入民用甚至家庭使用。

那麼什麼是量子通信呢？量子通信的原理是什麼？真正能保證我們的通訊安全嗎？

在切入正題之前，先講講，國家如此推崇量子通信，對我們來說有什麼用途？

量子通信產業發展

但是，據安司君了解的信息，量子加密的技術難度要遠遠小於製造量子計算機。如果真的產生民用級別的量子加密設備，zf應該更擔心無法窺探到黑客及恐怖分子（包括異見分子）的通訊。

當量子計算機進入實用階段的時候，將使得任何密鑰在量子計算機面前都變得不堪一擊。屆時，無論安全系統、金融系統還是個人隱私，都必須強制升級，否則將徹底陷入混亂。當然，到那時候，應該有更強大的科技出現了。

『陸』 世界第一的中國量子糾纏加密，為何不可能被竊聽

2020年6月15日，《自然》雜志發表了我國科研團隊，用“墨子號”量子科學實驗衛星，成功實現千公里級別的，糾纏態量子密鑰分發的相關研究成果。

該項成果，意味著量子糾纏加密通信，這一“絕對無法被竊聽”的技術，又被我國“修煉”的更加精進了。

那麼量子糾纏，是怎樣確保己方信息絕對安全的？

量子糾纏加密的成功，歸根結底，還是因為量子態的坍塌，畢竟在現有的理論體系中，量子態就是最敏感的狀態，只要存在觀察者，量子態就能馬上做出反應。

在堪稱《三體》前傳的《球狀閃電》結尾，人類曾在廢棄的地下礦井中，進行過“沒有人類觀察者”的量子力學實驗，但量子態依舊坍塌了，書中給出的結果是“存在非人類的觀察者”，而不少科幻迷都認為，這個“非人類觀察者”，就是三體文明派來的智子。

總體而言

量子力學作為目前微觀世界的扛把子理論，在科學和科幻上都有很大的“戲份”，而且今天的各類晶元，本質上也都是以量子力學理論為基礎的，就像人造衛星以相對論為基礎一樣。

在可以預見的未來，量子力學的蓬勃發展，以及關於它的各項應用，必將再次改變人類世界，就像曾經的世界，被計算機和晶元技術改變一樣。

『柒』 量子通信，能被破解嗎真的是絕對的安全嗎

通信二字加上了量子是不是會變得很厲害呢？

我們先來看一下量子通信的概念

量子通信是利用量子疊加態和糾纏效應進行信息傳遞的新型通信方式，基於量子力學中的不確定性、測量坍縮和不可克隆三大原理提供了無法被竊聽和計算破解的絕對安全性保證，主要分為量子隱形傳態和量子密鑰分發兩種。

量子通信的安全性

量子通信從原理上是有絕對的安全性的，這個主要是有量子不可克隆原理和海森堡不確定性關系整兩個理論所保證的，簡單點說可以這樣理解。我們前提說的是量子保密通信，而不是直觀理解上的通過量子傳輸信息的通信。如A和B在通信地時候通過不同態的量子生成密鑰，如果你想從中竊取，一定會對其中的密鑰的量子態進行測量，當你測量的時候一定會改變這個量子態，使得接收端可以發現，從而丟棄這個量子。。。所以你無法破譯是因為你根本從原理上拿不到密鑰。但是這些都是原理上的，在顯示情形中很少有人對量子通信進行攻擊。

『捌』 量子通訊，是科學創新還是驚天巨騙

量子通訊是科學創新。

量子通訊，更嚴格的講應該叫做量子加密通訊，這樣稱呼的話就沒有那麼多的歧義了。

在通訊的時候，我們為了讓信息保密，不被別人知道，常常會對信息進行加密。

第四步，A將想傳遞的信息通過密鑰加密成密文，通過經典途徑傳遞給B，B用密文解密得到明文。

以上就是量子加密通訊的過程。

這里要說明一下。

在經典的通訊中，我是可以截取本來應該發給B 的信息，然後偽造完全相同的信息再發給B，這樣A和B就無法發覺有人在監聽。

而在量子通訊中，因為粒子的量子狀態是無法復制的，一旦有人攔截了本應該發給B 的糾纏光子，他是無法復制出完全相同的一列光子發給B的，那麼第三步中，A就會發現B發給自己數據和自己手上的數據不相同，立刻可以發現有人在監聽。

所以說，從理論上，量子加密通訊是無法被破解的，可以做到絕對的安全。

『玖』 量子加密能抵抗量子計算機的破解嗎

量子加密過程和傳輸沒有破解方法，只要有偷窺立刻就被發現，密碼隨之作廢。如果一定要破解只能到傳輸和接受雙方的電腦里去找密碼，可是，既然你可以黑他們的電腦，又何必去費力找密碼呢? 直接找你要的東東不就好了？

『拾』 量子加密:或許是人類的終極加密法quantum encryption

上節 講了量子計算機的原理，這節我們來講第七代加密法—— 量子加密 。

和其他加密法最大的不同是，其他加密法的原理只使用了數學，而它不但使用了數學，還使用了物理中的量子理論。

也許正是因為背後有兩大靠山，所以它是目前為止最強的加密法，就算是量子計算機也很可能無法破解。

量子加密既然是數學和物理結合的產物，那麼我們先說說數學原理的部分。

其實你不會陌生，數學原理就是單次鑰匙簿密碼法。

如果你還記得，這種加密法無法破解的前提是，要求鑰匙完全隨機，而這個要求又是幾乎不可能在現實中應用的。因為本來真正的隨機數就很難獲取，退一萬步說，就算有了真正的隨機數列，傳送鑰匙的環節也沒法保證完全安全。

最保險的方法只能是雙方帶著一堆保鏢，當面交換鑰匙簿，還得保證保鏢里沒有特工。

而量子加密的無法破解，不僅是理論上無法破解，而且實施過程中還能抵禦住絕大部分特工類型的破解。

聽著很完美，只不過設備製造的環節困難極大。

我們先來說，量子加密是怎樣做保密通信的數學過程吧。

第一步：愛麗絲給鮑勃傳送一串光子，其中每一位光信息都用0和1來標注。具體什麼算0，什麼算1，是有兩套測量方法——甲套和乙套。這兩種不同的測量方法，對同一個信號的測量結果是不同的。

第二步：鮑勃收到光信息後開始測量，就測量每個光信息位到底是0還是1。不過鮑勃並不知道愛麗絲那邊說的0或者1，到底是按甲方法測的還是乙方法測的。但沒關系，鮑勃對每個光信號都隨意選用一套方法來測出每個光信號到底是0還是1，就可以了。

所以鮑勃有的時候測出來的結果，肯定是跟愛麗絲發出來的約定相符的，可有的時候測出來的結果又是不符的。不過這都沒關系，測完了再說。

第三步：畢竟鮑勃有一部分是測錯的，所以這時候兩個人必須打一個電話。這個電話完全不用保密，誰想竊聽都可以。

愛麗絲和鮑勃在電話里都說什麼呢？就是針對每個信號，到底使用了哪套測量方法。這通電話里就是按照順位，依次說出測量的方法。第1個信號是用甲方法測的還是乙方法測的，第2個順位用了甲還是乙，第3個順位用了甲方法還是乙方法……所有這些測量方法，由愛麗絲告訴鮑勃。

第四步：鮑勃聽完愛麗絲的這通電話之後，就對照剛剛自己瞎蒙著測的結果，也要回復愛麗絲。回復的具體內容就是，自己哪幾位的測量方法蒙對了。

對鮑勃來說，自己之前測錯的那些不管，把測對的那幾位挑出來，這串數字就可以作為他的鑰匙。

對愛麗絲來說，因為鮑勃告訴了她哪幾位他選對了測量方法，所以愛麗絲也可以把鮑勃選對的那串數字也挑出來。

這個時候兩人挑出來的那串數字是完全相等的，而因為完全相等，所以就可以作為兩人的鑰匙了。它既是鮑勃的鑰匙，也是愛麗絲的鑰匙。

整個過程中，鑰匙並沒有在額外的步驟中單獨傳輸。他們在電話里說一說，自己分別回去數一數，就能得到同樣的鑰匙。

之所以鑰匙一樣，也是數學原理上保證的，咱們不用糾結於數學原理的細節。

既然沒有單獨的鑰匙傳送環節，所以特工就很難下手。

另外，因為鮑勃和愛麗絲都是隨機瞎蒙著選用甲套或乙套這兩種測量方式的，所以兩個人恰巧都用了同一種方法的序列挑出來的東西，也是隨機序列，也就是說鑰匙是完全隨機的。

到這里，鑰匙既不用額外的傳輸，而且本身又是完全隨機的，這下就滿足了單次鑰匙簿加密法，並且改進了傳送鑰匙的薄弱環節。所以，實際操作時可行性就高了很多。

就算中間有伊芙竊聽了他們的那通電話，伊芙也沒法判斷到底哪幾位應該挑出來當鑰匙，因為她不知道鮑勃那邊針對每個光子位測量的結果是什麼。

現在，還有一種竊聽途徑——比如說伊芙知道竊聽電話沒用，那就乾脆直接竊聽光纜上的信息。這樣怎麼辦呢？

這也不用擔心。

首先，光纜上的信息本來就是單次鑰匙簿加密的，就算在使用過程中不遵守隨機的原則，暴露了一些特徵，也不用擔心。因為在量子通信中，還會增加一個確認環節，來判斷光路上有沒有人竊聽。

這是怎麼實現的呢？其實就是我們前面說的物理特性。

因為人對光的測量會改變光原有的量子態，伊芙竊聽光纜，其實就相當於在雙縫干涉實驗時，在兩道縫前又添加了兩個探測器，這時候幕布上明暗條紋就會不見了。

也就是說，愛麗絲和鮑勃只要發現幕布上的圖案變了，就知道有人在竊聽了。只要發現有人竊聽，他們就切換到其他線路上，那條被竊聽的線路就廢掉了。這是量子加密又一個新功能。

在真實的應用下，伊芙竊聽會導致鮑勃收到的信息有錯誤。但怎麼知道有錯呢？

其實他跟愛麗絲打個電話，核對一下解碼出來的原文就可以了。

那你說，核對原文那不就整個都泄密了嗎？不怕的。

只需要隨機從鮑勃收到的消息中，挑選幾個字母核對一下是否一致就可以了。只要有一個不對，就說明這條光纜上有特工竊聽。

核對的量大概占原文的多少呢？有這么一個數字可以參考。

假如從1075個字元里隨意挑出75個，如果這75個都是一樣的話，基本就能保證這條信息是安全的。

為什麼說基本呢？

因為還存在很小很小的概率是它被竊聽了。但因為這75個雙方都是一致的，所以竊聽的概率就大概小於一萬億分之一，所以還是非常可信的。

第一次真實的量子加密系統，是1988年在IBM的實驗室做出來的。

它的甲套乙套測量方法，是使用光的偏振方向來呈現量子態。用上下偏振代表甲套測量方法，用左右偏振代表乙種測量方法。當時兩台計算機只相隔30cm，通信成功了。

理論和實踐同時勝利，之後的改進主要就體現在兩台計算機的通信距離上。

1995年，日內瓦大學可以做到相聚23公里完成量子加密通信。

2012年的時候，咱們國家潘建偉團隊把這個數字推進到了一百公里這個級別。現在這個團隊正在嘗試用空間軌道上的衛星和地面接收站間，實現量子加密信息的傳輸，距離就已經摸到千公里的級別。

只不過實驗中符合條件的光量子態數量實在太少，只有幾個到十幾個數位，遠遠不能承載信息的正文，所以到目前為止，量子加密只適合給鑰匙加密。

如果你要問，量子加密是不是已經在實際使用了？

很有可能是。據說白宮和五角大樓已經安裝了量子通信系統，並且已經投入使用。如果美國可以這樣做，世界其他發達國家，包括中國的那些機要部門，很可能也已經部署了量子加密。

但是在加密解密的技術細節講解上，我們不得不以量子加密的原理，作為這個模塊的結尾了。

因為密碼學這個學科天生和其他學科不同——

我們能從公開渠道獲取的相關信息，一定是這個行業最頂尖的人允許我們看到的。很多技術細節，很多故事今天都還在保密機構中鎖著，需要等上30年後《保密法》約定的期限過了，才能公之於眾。

所以，就在我們談論量子加密和量子計算機時，說不定已經有很多新進展，有很多堅固的密碼已經被破解，很多國家的情報機構正在偷著樂，也有很多做出突出貢獻的人卻註定要被埋沒。

這一切都需要時間和機遇，讓他們今後出現在密碼學的歷史舞台上。

如果你要問量子加密的不可破解，是不是在重復上千年來那些加密解密的故事呢？會不會幾百年之後，技術發展到我們現代人無法理解的地步的時候，量子加密也會被破解呢？

我的答案是——大概率說破解不了。這一天，可能永遠也等不到。

因為如果量子加密能被破解，就說明在量子理論中，出現了一種對量子態測量後還不改變數子態的方法，而這是違反量子力學基本原理的。

量子力學是物理學的基礎理論，雖說只要是理論，就一定有被證偽的那一天，但這種證偽更可能是一種改進。

就像我們先知道地球是個球體，然後才知道赤道方向的直徑比南北極方向的直徑多了120多公里，也就是說它不是完美的圓球，而是一個橢球體，只不過橢得實在太微弱了，肉眼都看不出來。就是這樣一種程度的證偽，而不是某一天突然發現地球是正四面體的那種程度的證偽。

這種黑白顛倒的證偽，在量子力學基礎理論上是永遠不可能發生的。

量子力學的基本理論，是從1905年到今天，被無數實驗拷打、錘煉活下來的。如果量子加密可以破解，就說明目前所有量子力學結論都是錯的。

這種錯的劇烈程度，就好像突然某一天發現地球是正四面體那樣。如果真的是這樣，整個物理學都得重寫。

我相信這一天永遠不會到來