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中国量子手机有哪些?中国量子手机明年面世

2020-11-22 01:00:34 来源 : 浩海长歌 头条号

一直都说我国量子通讯领先世界,但老百姓从未感受过。现在好了,中国电信与国盾量子联合研发的支持量子安全通话的手机项目,即将在今年底或明年初上市,普通大众也可以感受高科技的防窃密保密通话了。

以量子技术加密的通话安全到什么程度呢?

以往大家在影视剧里看的警察监听通话的片段将不复存在,这款以量子技术加密的年轻手机可是一点都“不讲武德”,任何第三方的窃听都将导致通讯失败,甚至连警察都无法窃听。

这款量子手机,原理并不神秘

《经济观察报》报道称,中国电信与国盾量子目前正在研发一个支持量子安全通话的手机项目,该项目将由双方刚刚成立的合资公司――中电信量子科技有限公司负责推进,所研发的手机将面向民用市场,带有量子通话功能,预计在今年年底或明年年初推出,从中国电信的渠道向消费者分发。

这款量子通话手机如果要给它加个更合适的定义,应该是内置量子密钥分发功能的手机。它是两个功能的叠加,手机通信功能与量子密钥分发功能。

这款量子手机主要从两个方面的建设实现量子通话:

1、通过建设量子保密通信网络进行广域的分发;

2、借助基于国产密码芯片和国密算法的量子安全 SIM 卡。

看明白了吗?还是基于传统的手机,手机上并没有什么改变,只需在普通的手机里换上量子安全SIM卡,再借助建设好的量子保密通信网络,就可以与同样具有量子安全 SIM卡的手机,实现保密通话。

这种量子保密通讯的方式并不神秘,其实,三星推出过这样的产品,Galaxy A Quanyum 5G 量子智能手机已经在韩国上市了。这款手机中搭载了 QRNG(量子随机数发生器),QRNG 的使用可以提高手机的安全性。

量子密钥分发的原理

量子密钥分发(英语:quantum key distribution,简称QKD),是利用量子力学特性来保证通信安全性。它使通信的双方能够产生并分享一个随机的、安全的密钥,来加密和解密消息。

量子密钥分发的一个最重要的,也是最独特的性质是:如果有第三方试图窃听密码,则通信的双方便会察觉。这种性质基于量子力学的基本原理:任何对量子系统的测量都会对系统产生干扰。第三方试图窃听密码,必须用某种方式测量它,而这些测量就会带来可察觉的异常。通过量子叠加态或量子纠缠态来传输信息,通信系统便可以检测是否存在窃听。

量子密钥分发的安全性基于量子力学的基本原理,而传统密码学是基于某些数学算法的计算复杂度。传统密码学无法察觉窃听,也就无法保证密钥的安全性。

圈重点:传统的加密方式是通过算法的复杂程度来加密,让对方无从知晓密码从而实现安全,但这种方式仍然有漏洞,比如密码泄露或者用超级计算机解算出密码,则就会被窃听。

而量子密钥分发就不存在这个困境,因为任何第三方的干扰,都会导致通讯失败,也就是说分发的量子密钥只能在两个分发了密钥的设备上进行,任何第三方的介入,都会导致密钥失效,从而无法窃听。

除了第三方无法介入外,量子密钥分发也是随机的,就连机主自己都无法控制,举个例子:

大家看过马保国老师的“太极五连鞭”吗?那随机性,估计他自己也打不出完全一模一样的第二遍。

所以才说量子手机在防窃听上非常霸道,“不讲武德”,任何第三方都无法窃听。

正宗的量子通话,是以量子纠缠和量子的不可观测性为主要原理

虽然这款量子手机的具体加密方式还不得而知,但毕竟只是基于量子密钥分发的原理,通过加密来实现保密通讯。

但这还不是量子通讯的最高境界,真正的量子通讯是无需加密和量子密钥分发的,而是基于“量子纠缠”的原理直接通话。

量子纠缠:在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠(quantum entanglement)。

说白了就是两个处于纠缠态的量子,其中一个改变时,另一个也会随之改变,不管相距多远都是如此。

拿手套原理来举例大家可能就明白了,我们把一对手套拆开分别寄给两个地方,这两个地方的人只需要收到其中一只手套,马上就会知道对方的手套是什么,哪怕对方的手套还在路上,并未送达。

一对手套就是处于纠缠态的量子,收到手套的人收到的不管是左手手套,还是右手手套,都能马上知道另一个收到手套的人收到的是左手还是右手。

这就是基于量子纠缠的通话原理,通过达成纠缠态来实现通话,别人是无法窃听的。

比如说有人要窃听,那他就得在路上拦截手套,一旦被拦截观察,基于量子的“不可观察性”,被观察的量子马上就会改变特性,从而导致通话失败。

这就好比这对纠缠态的手套寄出的时候是装在黑盒子里的,如果中间不拆封不被观察,那收到手套的人就一切正常,但凡任何一个手套被看过或被观察过,黑盒里的东西马上改变状态,变成破手套,通话的双方再也无法通话,而观察的人也什么都得不到。

现在清楚了,我国这款量子手机是通过量子密钥分发来实现保密通话的,一旦密钥被观察或破坏,则根据协议通讯终止原理上还是在内容上加了一把锁。内容本身还是传统的通讯方式,并不加密。

但真正的量子通讯是无需加锁的,内容本身就是处于纠缠态的量子,具有第三方不可观测性,一旦被观察就会破坏通讯,估计这种方式会首先运用在军事领域吧,比如深海里的核潜艇,基于量子纠缠无视时空和距离的特性,海水再也不是阻拦通讯的方式,而潜艇再也不必上浮才能接受信息了。

希望我国能一直保持在量子通讯领域的领先地位,带给我们更多的惊喜。

关键词:量子手机
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