量子密码：信息有希望实现无条件安全

　　加密信息防止盗窃

　　目前的保密通信使用的是经典密钥，但它从本质上讲不安全。而量子加密基于量子力学线性叠加原理和不可克隆定理，可以保证不会失密。这种技术要求使用双方通过光纤在异地产生密钥，根据事先约定的协议建立起共享的密钥，然后发送者应用该密钥对所要传送的文本、图像等信息施行加密变换，被加密的信息经由光纤传送给接收者，后者应用手中的密钥对密文施行解密，获得传送的信息。任何窃听量子加密信息的举动，都会改变信息的内容，这就像警铃一样会显示出入侵者的踪迹。再高明的间谍对这种加密术也是一筹莫展。

　　哥伦比亚大学的学生斯蒂芬·魏斯纳在1969年第一次提出量子密码学的想法，但当时没有一家学术杂志愿意刊登。1999年，这种想法终于付诸产品。一群企业家不仅在纽约成立了MagiQ技术公司，而且开始生产商用量子加密设备。据估计，这种设备不久上市时，一套的要价会达到5万美元。

　　实践意义

　　实践中，量子密码术在IBM的实验室中得到了证明，但仅适合应用于相对较短的距离。最近，在较长的距离上，具有极纯光特性的光纤电缆成功的传输光子距离达60公里。只是与Heisenberg不确定性原理和光纤中的微杂质紧密相连的BERs(出错率)使系统不能稳定工作。虽然有研究已经能成功地通过空气进行传输，但在理想的天气条件下传输距离仍然很短。量子密码术的应用需要进一步开发新技术来提高传输距离。

　　在美国，华盛顿的白宫和五角大楼之间有专用线路进行实际的应用，同时还连接了附近主要的军事地点、防御系统和研究实验室。从2003年开始，位于日内瓦的id Quantique公司和位于纽约的MagiQ技术公司，推出了传送量子密钥的距离超越了贝内特实验中30厘米的商业产品。日本电气公司在创纪录的150公里传送距离的演示后，最早将在明年向市场推出产品。IBM、富士通和东芝等企业也在积极进行研发。目前，市面上的产品能够将密钥通过光纤传送几十公里。

　　未来发展

　　除了最初利用光子的偏振特性进行编码外，现在还出现了一种新的编码方法——利用光子的相位进行编码。于偏振编码相比，相位编码的好处是对偏振态要求不那么苛刻。

　　要使这项技术可以操作，大体上需要经过这样的程序：在地面发射量子信息——通过大气层发送量子信号——卫星接受信号并转发到散步在世界各地的接受目标。这项技术面对的挑战之一，就是大气层站的空气分子会把量子一个个弹射到四面八方，很难让它们被指定的卫星吸收。

　　另外，这项技术还要面对“低温状态下加密且无法保证加密速度”的挑战。保密与窃密就像矛与盾一样相影相随，它们之间的斗争已经持续了几千年，量子密码的出现，在理论上终结了这场争斗，希望它是真正的终结者。