量子加密技术

量子加密技术现在的量子密码术仅限在地区性的网路上

这项技术的威力在于,任何人只要刺探钥匙的传送,都一定会更动到钥匙

但这也意味着,我们没办法借着网路设备将携有量子钥匙的讯号放大,然后继续传输到下一个中继器

光学放大器会破坏量子位元

量子加密术运用许多先进的技术,其中有些做法仍然停留在实验室阶段,例如神奇量子科技的技术

为了扩张连结范围,研究人员正在尝试以光纤之外的媒介传送量子钥匙

科学家爬到山巅(在那样的高度下,大气的干扰可以减到最小),想证明透过大气来发送量子钥匙是可行的

洛沙拉摩斯国家实验室在2002年所做的一个实验,建造出一个10公里远的连结

同年,英国法恩堡(Farnborough)的QinetiQ,与德国慕尼黑的卢特维格–麦西米连大学合作,在阿尔卑斯山南边两个距离23公里的山顶间做了另一个实验

他们进一步改良技术,例如使用较大的望远镜来侦测、用较佳的滤镜以及抗反射镀膜,希望由此建造出一个系统,收发距离1000公里以上的讯号,这样的距离足以到达低轨道卫星

一个卫星网路便可以涵盖全球

(欧洲太空总署正展开一项计划,要做地面对卫星的实验

欧盟在2004年4月也发起一项计划,要在通讯网路间发展量子密码技术,部份的原因是为了不让梯队系统(Echelon)窃听—这个系统负责截收电子讯息,供美、英以及其他国家的情报机构使用

)密码专家希望最终能够发展出某种形式的量子中继器(quantum repeater),它本质上就是量子电脑的一种基本型式,可以克服距离的限制

中继器能运作,靠的是爱因斯坦著名的“幽灵般的超距作用”(spukhafte Fernwirkungen)

在2004年8月19日的《自然》里,奥地利维也纳实验物理研究院的柴林格(Anton Zeilinger)和同事发表了中继器的初步成果,他们在多瑙河底的下水道里拉了一条光纤缆线,两端则放置了“缠结”(entangled)的光子

测量其中一个光子的偏振状态(水平或是垂直等),会使另一端的光子立即产生一模一样的偏振方向

缠结的存在让爱因斯坦心里发毛,但是柴林格和他的研究团队利用缠结的两个光子间的联系特性,将第三个光子的讯息远距传输(teleport)了600公尺、跨过多瑙河

这样的传送系统可以借由多重中继器而扩展,因此钥匙里的量子位元可以越陌度阡、横跨大陆或海洋

要让这件事成真,需发展出奥妙的元件,例如可以实际储存量子位元、而不会损坏位元的量子记忆体,然后再将位元传送到下一个连结

曾帮忙创设id Quantique、也曾做过远距缠结实验的日内瓦大学教授吉辛(Nicolas Gisin)说:“这些仍在初步阶段,都还在物理实验室里面尝试

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