郭光灿：100公里内光纤网络量子通信已进入实际应用阶段

2016-01-21 10:00

　　 “在100公里内光纤网络量子密码基本上已可以实际应用，正在处于试用阶段。” 20日，中国科学院院士、著名量子信息学家郭光灿在云南科学大讲坛演讲时如是说。

　　当日，郭光灿院士在题为《奇妙的量子世界》的演讲中，从量子世界的奇异特性、量子计算机、量子密码以及量子世界的奥秘等方面介绍了科学界对于量子理论与实验的探讨过程，以及量子理论在实际生活中的应用；着重介绍了量子密码与量子计算机在未来科技中所扮演的重要角色，以及量子技术在信息安全、文件传输、数据储存方面的应用。

　　量子密码是一种无法被破译的最安全密码。密码的安全性有两种，一种为计算安全性，原理上可破译，但须耗费大量的时间和资源；第二种是无条件安全性，原理上不可破译，无论窃听者能力如何强大。

　　现有的密码体制各不相同，但它们都可以分为对称密钥和非对称密钥。前者的加密过程和脱密过程相同，而且所用的密钥也相同；后者，每个用户都有各自的公开和私人密钥。对称密钥体制中加密和解密的密钥一样，因此密钥要保密，如果被第三者窃取，就失败了。郭光灿介绍说，对称密钥有一种保密方式绝对不可能被破译，即一次一密。密钥用一次就丢掉，这种密钥理论上不可破译。

　　一次一密是在流密码中使用与消息长度等长的随机密钥, 每个密钥使用一次后即销毁。由于使用与消息等长的随机密钥, 产生与原文没有任何统计关系的随机输出，因此一次一密方案不可破解。一次一密可以做到无条件安全，问题是如何分配密钥。郭光灿指出，现在我们可以靠量子密码来解决这个问题。量子密码是利用信息载体（例如光子等粒子）的量子特性，以量子态作为符号描述的密码。“利用量子的性质，量子的不确定性和概率性，可以规避经典密码中的短板。