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典物理學的局域性原理。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）試圖截取并復制光子態(tài)來獲取密鑰，必然會對光子態(tài)產生干擾，導致Alice和bob測量結果的誤碼率增加。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，測量結果通過經典信道發(fā)送給bob。bob根據(jù)接收到的經典信息，對光子b進行相應的幺正變換，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，但其在量子通信網絡的構建以及量子計算的分布式處理等方面具有重要應用。

（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。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)領域的應用場景

（一）金融行業(yè)

1。

網上銀行與電子支付

在網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。在客戶進行轉賬操作時，通過量子加密通道傳輸轉賬請求和確認信息，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報表等敏感數(shù)據(jù)。量子通信可應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幕交易或操縱市場。同時，對于上市公司披露的財務報表等重要信息，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。