黑巖小說

第225集：《商業(yè)與量子通信安全》（第2頁）

量子糾纏

量子糾纏是一種奇特的量子現(xiàn)象，當兩個或多個量子系統(tǒng)相互作用后，它們的量子態(tài)會相互關(guān)聯(lián)，形成一個整體的糾纏態(tài)。處于糾纏態(tài)的粒子，無論相隔多遠，對其中一個粒子的測量會瞬間影響另一個粒子的狀態(tài)，這種超距作用違背了經(jīng)典物理學(xué)的局域性原理。例如，一對糾纏的光子，當測量其中一個光子的偏振態(tài)時，另一個光子的偏振態(tài)會瞬間確定，即使它們分別位于宇宙的兩端。

（二）量子通信原理

1。

量子密鑰分發(fā)（qKd）

量子密鑰分發(fā)基于量子態(tài)的不可克隆性和測量塌縮原理。在qKd過程中，發(fā)送方（Alice）通過量子信道向接收方（bob）發(fā)送單光子或糾纏光子對，每個光子攜帶一個量子比特的信息。Alice隨機選擇不同的測量基來制備光子態(tài)，bob也隨機選擇測量基對接收的光子進行測量。之后，Alice和bob通過經(jīng)典信道公開他們選擇的測量基，篩選出測量基相同的部分數(shù)據(jù)作為初始密鑰。由于量子態(tài)的不可克隆性，如果存在竊聽者（Eve）試圖截取并復(fù)制光子態(tài)來獲取密鑰，必然會對光子態(tài)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致Alice和bob測量結(jié)果的誤碼率增加。通過檢測誤碼率，Alice和bob可以判斷是否存在竊聽，并在發(fā)現(xiàn)竊聽時放棄本次生成的密鑰。經(jīng)過多次篩選和糾錯，最終得到安全的共享密鑰。

2。

量子隱形傳態(tài)

量子隱形傳態(tài)利用量子糾纏和經(jīng)典通信來實現(xiàn)量子態(tài)的遠程傳輸。首先，制備一對糾纏光子A和b，將光子A發(fā)送給Alice，光子b發(fā)送給bob。Alice對自己擁有的待傳輸量子態(tài)psi和光子A進行聯(lián)合測量，測量結(jié)果通過經(jīng)典信道發(fā)送給bob。bob根據(jù)接收到的經(jīng)典信息，對光子b進行相應(yīng)的幺正變換，就可以在本地重現(xiàn)出與psi完全相同的量子態(tài)，從而實現(xiàn)量子態(tài)的隱形傳輸。雖然量子隱形傳態(tài)并沒有傳輸實物粒子，但其在量子通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建以及量子計算的分布式處理等方面具有重要應(yīng)用。

（三）量子通信的特點

1。

無條件安全性

量子通信的安全性基于量子力學(xué)的基本原理，如量子態(tài)的不可克隆性和不確定性原理，與計算能力無關(guān)。即使未來出現(xiàn)更強大的計算機，包括量子計算機，也無法破解基于量子通信的加密信息。這種無條件安全性為商業(yè)信息提供了極高的安全保障，是傳統(tǒng)加密技術(shù)無法比擬的。

2。

檢測竊聽能力

在量子通信過程中，任何對量子態(tài)的竊聽行為都會不可避免地干擾量子態(tài)，導(dǎo)致誤碼率上升。通信雙方可以通過檢測誤碼率來判斷是否存在竊聽，一旦發(fā)現(xiàn)竊聽，能夠及時采取措施，如停止通信、重新生成密鑰等，保證信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

3。

不可克隆性

量子態(tài)具有不可克隆性，即不可能精確地復(fù)制一個未知的量子態(tài)。這一特性保證了量子通信中密鑰的唯一性和安全性，防止攻擊者通過克隆密鑰來獲取信息。

三、量子通信在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場景

（一）金融行業(yè)

1。

網(wǎng)上銀行與電子支付

在網(wǎng)上銀行和電子支付過程中，客戶的賬戶信息、交易金額等都是高度敏感的商業(yè)數(shù)據(jù)。量子通信可以為這些數(shù)據(jù)的傳輸提供安全保障。例如，銀行可以利用量子密鑰分發(fā)技術(shù)生成安全的密鑰，用于加密客戶登錄信息、交易指令等。在客戶進行轉(zhuǎn)賬操作時，通過量子加密通道傳輸轉(zhuǎn)賬請求和確認信息，確保交易過程中信息不被竊取或篡改，保障客戶資金安全。

2。

證券交易

證券市場涉及大量的交易信息、投資者賬戶信息以及公司財務(wù)報表等敏感數(shù)據(jù)。量子通信可應(yīng)用于證券交易所與券商之間、券商與投資者之間的信息傳輸。在證券交易過程中，實時的交易數(shù)據(jù)通過量子加密通道傳輸，防止黑客攻擊獲取交易信息進行內(nèi)幕交易或操縱市場。同時，對于上市公司披露的財務(wù)報表等重要信息，采用量子加密存儲和傳輸，保護公司的商業(yè)機密和投資者的知情權(quán)。