量子通信本质是激光通讯？量子纠缠态不能测量为何能传输密钥？

量子加密通信在本质上是激光通信？

也许这个引出这个话题的朋友有些误解，当前传统意义上的量子通讯并不能做到直接的量子纠缠通讯，毕竟量子叠加态的波函数会随着测量而坍塌，因而从理论上否决了直接使用量子纠缠通讯的可能！也许这就是很多攻击量子通讯是挂羊头卖狗肉的重要论点！但事实上量子通讯从来都没有标榜过自己是量子纠缠通讯，下面我们就来简单了解下当前如火如荼开展的量子通讯是个嘛玩意！

一、当前流行量子通讯到底是一种什么样的通讯？

很明显量子纠缠无法直接传输信息，因此当前的量子通讯并不是直接的量子纠缠通讯！而是量子密钥+传统通讯的一种混合通讯方式！准确的说在这种通讯中，被分离了的纠缠态光子只担任密钥的传输，而数据传输还是通过传统信道来进行的！

传统通讯方式是密钥和通讯数据走的是同一个通道！而量子加密通讯方式是量子密钥信道和传统信道是分离的，或者至少在传递模式上是分离的！看到这里吃瓜群众有一个疑问了，既然量子纠缠无法传递有效信息，那么它是怎么传递密钥的？毕竟密钥也是信息不可分割的一部分！

这就不得不提一下BB84协议，这是Bennett和Brassard在1984年提出了世界上第一个量子密码协议：BB84协议！在协议中采用的并不是测量纠缠态光子的幽灵般的超距作用，而是利用了一对分离光子的偏振态！在协议中采用的线偏振和圆偏振是共扼态，根据海森堡测不准原理，两个偏振态只会有一个准确！因此假如有第三方窃听者在光路中测量这些光子的偏振态时，那么其纠缠光子的状态就会发生变化，使得发送方和接收方能都能发现有第三个人的存在！并且线偏振态和圆偏振态是非正交的，无法制造一模一样状态的光子来欺骗接收方，海森堡测不准原理和纠缠态光子无法克隆的原理保证了BB84协议的绝对安全性！

二、量子加密通讯使用哪种类型的数据通道？

量子加密通讯并没有规定必须使用哪种数据通道，我们可以使用传统的无线电通讯，或者光纤通讯，或者有线电缆通讯都没有影响，因为量子密钥发放是独立的通道！就像你我手中钥匙已经快递过来了，那把锁是海运还是空运又或者是公路运输有什么关系？

三、量子密钥的加密方式能被破解吗？

从BB84协议方式来看，理论上是不可能破解的！但它的发放机制可能存在漏洞，实际量子密钥分配（QKD）发放模式如下：

理论上的QKD是绝对安全的，但实际的QKD系统与理论模型之间还存在难以消除的偏差，原因是QKD系统采用的四个信号源不可能做到完全一致！因此系统中不可避免的存在边带信号，第三者可以通过分辨四种信号源发出的不同特征获取密钥信息！这是QKD系统理论上存在的漏洞，而最近上海交通大学研究团队则是通过注入种子频率光子取得谐振，进而复制出密钥光子获取密钥！密钥盗取成功率达到了60%以上！当然这些方式并不代表量子密钥不堪一击，首先这种模式必须突入QKD发放核心，相当于给猫去挂上铃铛的过程！其次这并不是量子密钥发放的理论漏洞，而是实际器件偏差所产生，未来随着发放技术的改进和设备偏差的减小，这种窃听方式将会被杜绝！

四、量子加密通讯产业能上市吗？

其实这混淆了科学研究与商业模式两个概念，有规定科学研究不能与商业模式相结合吗？如果有良好的商业应用前景，以良性循环推进与促进科学研究，这不是事半功倍么？难道科学研究真的要和商业行为绝缘？这样的思维只能固步自封，闭门造车！还要将科学封闭在自我陶醉的圈子里吗？这是对科学不负责任，更是对未来不负责任……！

我国北斗卫星再次突破 激光通信实现一秒传输几千兆数据

据报道，中国北斗卫星和地面站使用激光信号，创新性的进行高速通信实验。近日研究人员表示，通过实验数据来看，这个方法可以让卫星每秒按照几千兆字节的速度，朝地面发送数据。这个是什么概念我们目前正在商用的5G通信，理论传输速率为8秒1GB，也就是说，我国北斗卫星通过激光通信，实现了较5G快几十倍传输速度。

点评：北斗卫星是我国自行研制的卫星系统，目前已经全球组网成功，并和137个国家签下了合作协议，目前中国北斗系统已经在世界上具有一定的影响力，在未来国家应用的空间也会不断的进行扩展。而激光通信方面，我国已处于全球领先位置，已在量子领域实现成功应用。北斗卫星激光通信一旦成功应用，我国将成为世界首个拥有覆盖全球的通信网络国家，率先实现卫星互联网的大规模应用。

光库科技（300620）主营激光通信器件，已有产品应用于量子通信领域。

福晶科技（002222）产品是激光器系统的核心元器件，部分精密光学产品应用于光通讯、AR和激光雷达等领域。

本文源自金融界

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