我们离创造牢不可破的量子谜机又近了一步

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基于量子计算的加密机将使用光子来传输信息。18luck手机登录Alfred Pasieka/科学图片库/Getty Images

在第二次世界大战期间,德国军方使用一种名为Enigma Machine的密码工具来发送秘密信息。的设备它看起来像一台超大的打字机,通过一系列具有数千种不同组合的转子来来回传输信息。它产生了一种胡言乱语,当通过电报或无线电线路传输时,只有在另一边设置相同的Enigma接收器才能破译。或者,至少,它是这样工作的,直到一个由数学家领导的勇敢的英国密码破译团队阿兰·图灵他的同事戈登·韦尔奇曼发明了一种叫做炸弹机的机器,可以读取英格玛密码。

这就是加密技术的问题所在——不管它们看起来多么安全,总有人迟早会想到18新利最新登入破解它们的方法.事实上,由于政府安全机构(可能还有其他国家的密码破译人员)拥有了超级计算机,机密似乎比以往任何时候都更容易受到攻击。

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但是,如果有一种方法可以发送一段无法破译的代码,无论它有多大的计算能力和独创性?18新利最新登入1949年,美国数学家克劳德·香农写了一篇题为保密系统的通信理论该公司认为,只要使用与文本无关的一次性随机生成的加密密钥,就有可能发送完全安全的编码信息。即使有人使用蛮力计算来破解加密,他们最终也只会得到许多不同的可能消息,而不知道哪一条是你发送的。香农技术的一个重大缺陷是,加密密钥必须至少和信息本身一样长,这有点,嗯,不太实用。

几年前,麻省理工学院的教授Seth Lloyd想出了一个特别巧妙的头脑风暴。如果不是电力和改变位置的转子,谜机利用光子即光的基本粒子和其他形式的电磁能量?根据量子物理学,光子有同时沿着两条路径运动的能力。在2013年《新科学家》解释说,这将改变香农的方程,使它增加信息不会削弱18luck手机登录加密-也就是说,可以发送比加密密钥更长的消息。

现在,研究人员将劳埃德的想法进一步推进了一步。不仅仅是一个,但两个在《物理评论A》杂志接受发表的两篇论文中,科学家们提供了概念的证明——也就是说,量子谜机可以工作的实验证据。

“我们通过实验证明了量子数据锁定,这种效果与我们认为可以在理论上以量子谜机的形式使信息安全的设备没有经典的相似之处,”他说18luck手机登录丹尼尔亮度罗彻斯特大学的研究生研究助理,也是其中一篇论文的主要作者。

但这并不意味着间谍机构会马上冲出去开始制造量子谜机。卢姆说,要把实验室实验变成实用的量子谜机,还有很多工作要做。例如,他和他的同事们使用了一种通过空气传输光子的实验装置,这在外面的世界里不太管用。他说:“任何大气损失或湍流都是一场难以解释和纠正的噩梦。”

这意味着量子谜机需要使用光纤林和他的同事在他们的论文中详细介绍了这种方法。他18新利最新登入说:“然而,让光纤的损耗低到足以用于实际通信本身就是另一个问题。”“将经典信息直接编码到量子态上是一个非常困难的问18luck手机登录题,许多人认为这是不现实的。”

不过,如果我们最终能够克服建立这样一个量子通信信道的问题,Lum说,“这将意味着存在传输完全安全数据的能力——理论上是安全的信息——比目前由经典信息理论定义的效率要高得多。”18luck手机登录

如果这真的发生了,科学家们可能要想办法克隆艾伦·图灵来破解这个新密码。

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