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作者:耿熹 来源:北京科技报 发布时间:2008-11-10 10:19:0
中国科大陈增兵专访:解读“不会遭窃”的量子通信
 
一直以来,量子通信因为无法远距离传输,使得用它构架一个如同互联网一般的“地球网”传递信息仅是设想。
 
不过最近,中国科技大学教授潘建伟领导的研究小组在量子通信的“路上”成功修起了“驿站”,它能使信息传输很远,还不会被窃取。这项研究成果不久前发表在了《自然》上。陈增兵就是该研究小组的主要研究成员之一。
 
《北京科技报》:您是怎么关注起“量子通信”这个领域来的?
 
陈增兵:无论是国家,还是大型机构,都有一些信息需要高度保密。一份很重要的文件要传输,不能随便在光纤里进行,而要把文件加密。如何才安全?关键在于密钥。如果密钥安全,加密后的文件在传送时,其保密性就会极高,因为要破解这份文件,必须找到合适的密钥。但目前,我们大量使用的安全手段其实并“不安全”,只要有运算能力足够大的计算机,就可破解密钥。而量子通信所提供的密钥无法被破解。
 
《北京科技报》:量子通信技术为什么有如此高的安全性?
 
陈增兵:因为它用“单光子”作为信息载体,产生密钥。光子是光的最小单位。我们将光以如同一份一份的小包裹的形式释放出去。每一份就是一个光子,携带着信息。窃听者不可能只窃取单光子的一部分,他要么将光子全部窃走,要么不窃。而只有单光子被合法用户接收,才会产生密钥。与此相比,普通光通信用的是很强的光,窃走一些光子,信息就会全部泄漏。
 
《北京科技报》:您和同事的研究,相当于在信息传递的路上建造了“驿站”。为什么想到做这个?
 
陈增兵:实际操作中,由于目前技术的局限,我们遇到了瓶颈。因为随着光的衰减,“密钥”的效率变低了,安全性也大打折扣,这种方法的有效安全距离只有100多公里。而这项技术的最终目标是想确保远程距离的信息传输安全,如上千公里。
 
《北京科技报》:“驿站”是怎么建立的?
 
陈增兵:我们用了一种名为“量子纠缠”的资源。我们让分属两地的两个光子建立一种关系,之后用它们产生密钥。这种“纠缠”的光子越多,能产生的密钥也就越多。我们可以在10公里的距离建立“纠缠”,然后再在相邻的两个10公里之间建立“连接”,这样10公里“变”成了20公里。这种方法叫“量子中继”。如此下去,原则上就可以产生上千公里甚至更远的“纠缠”。
 
《北京科技报》:有了“驿站”,量子通信将给生活带来哪些改变?
 
陈增兵:我们希望将来在地球上构架一个巨大的量子通信网,如同互联网一样。这是远期目标,目前还停留在原理的可能性上。不过在一个城市内,人们近期就可利用它保证通信安全。
 
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