量子卫星“墨子号”的密码真的无法破解？

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通信二字加上了量子是不是会变得很厉害呢？

我们先来看一下量子通信的概念

量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式，基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证，主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。

在”十四五“中，以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术已成为未来国家科技发展的重要领域之一,这三大技术的应用领域广泛。量子通信的重要性可谓不言而喻。

量子通信与经典通信

光量子通信主要基于量子纠缠态的理论，使用量子隐形传态（传输）的方式实现信息传递。光量子通信的过程如下：事先构建一对具有纠缠态的粒子，将两个粒子分别放在通信双方，将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量（一种操作），则接收方的粒子瞬间发生坍塌（变化），坍塌（变化）为某种状态，这个状态与发送方的粒子坍塌（变化）后的状态是对称的，然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方，接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换（相当于逆转变换），即可得到与发送方完全相同的未知量子态。

经典通信较光量子通信相比，其安全性和高效性都无法与之相提并论。安全性-量子通信绝不会“泄密”，其一体现在量子加密的密钥是随机的，即使被窃取者截获，也无法得到正确的密钥，因此无法破解信息；其二，分别在通信双方手中具有纠缠态的2个粒子，其中一个粒子的量子态发生变化，另外一方的量子态就会随之立刻变化，并且根据量子理论，宏观的任何观察和干扰，都会立刻改变量子态，引起其坍塌，因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏，并非原有信息。高效性，被传输的未知量子态在被测量之前会处于纠缠态，即同时代表多个状态，例如一个量子态可以同时表示0和1两个数字， 7个这样的量子态就可以同时表示128个状态或128个数字：0~127。光量子通信的这样一次传输，就相当于经典通信方式速率的128倍。可以想象如果传输带宽是64位或者更高，那么效率之差将是惊人的。

简单一点来说，就是量子加密传输就是每一次传输密文机会有这一次传输所特有的"密码本"。

量子通信的安全性

量子通信从原理上是有绝对的安全性的，这个主要是有量子不可克隆原理和海森堡不确定性关系整两个理论所保证的，简单点说可以这样理解。我们前提说的是量子保密通信，而不是直观理解上的通过量子传输信息的通信。如A和B在通信地时候通过不同态的量子生成密钥，如果你想从中窃取，一定会对其中的密钥的量子态进行测量，当你测量的时候一定会改变这个量子态，使得接收端可以发现，从而丢弃这个量子。。。所以你无法破译是因为你根本从原理上拿不到密钥。但是这些都是原理上的，在显示情形中很少有人对量子通信进行攻击。