基于量子理论的新方法为通信提供长效保护伞

▲黑客可能正在入侵你的计算机。

《物理评论快报》（Physical Review Letters）近日刊发论文称，在英国工程与物理研究委员会（EPSRC）量子通讯中心（Quantum Communications hub）等的资助下，英国约克大学（University of York）计算机科学系的研究人员科兹莫•卢波（Cosmo Lupo）博士等证实，一种基于量子理论的方法可以有效防止严重的安全漏洞，为通信提供长效保护伞。

确保高度敏感信息（如医院记录、银行信息等）的安全，是全球企业和组织面临的重大挑战。标准通信系统很容易受到黑客攻击，加密的信息可以被拦截和复制。黑客可以复制传输信息，但如果他们不能破解保护信息的加密方法，仍然无法读取信息内容。这意味着在一段时间内，加密信息是安全的，但这个安全并非永久性的——正在开发中的超级计算机很可能在将来破译特定的加密术。

约克大学的卢波博士等，根据量子力学原理，研究了一种通信保护原型，它也许不仅可以绕开当前的通信漏洞，将来还可以保障信息安全。卢波说：“虽然量子力学已经取得了巨大进展，但我们仍然面对着需要进一步实验才能解决的重大问题。例如，黑客可以通过干扰探测器（主要用于收集和测量装载有信息的光子）来攻击用于信息传输的电子设备。这种攻击非常厉害，如果黑客成功攻击探测器并改变其工作方式，那么将不可避免地损害信息安全。量子力学原理可在不考虑电子设备工作方式的前提下确保信息安全。虽然我们因此付出了降低通信速率的代价，但却改进了安全标准。”

研究人员发现，如果通信中的一个独立点存在非受信探测器，那么通信将更为安全。探测器虽然可以接收两种信号（分别来自发送方和接收方）的组合，但它只能读取这个组合信号的结果，而不能获取其组成部分。

卢波博士接着说：“我们不仅提供了这种‘独立探测器’有效的严格数学证明，还设计了一种与现有光纤通信网络兼容的方案。原则上讲，我们的方案允许在互联网上交换无法破解的代码，而无需对实际基础设施进行重大更改。虽然我们的设计仍处于原型阶段，但通过找到降低新系统成本的方法，我们距离量子通信更近了。”

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编译：雷鑫宇 审稿：alone 编辑：张梦 

来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/06/180620125949.htm