中國嘗試向太空發射“量子信息”?

如今世界進入信息化時代,我們發送的每一條信息,基本都需要進行遠距離傳播,在這個過程中,幾乎任何一個潛在的黑客,都可以窺探到這些信息。

但是由於數據的加密處理,這些被窺探的信息基本都以亂碼的形式出現,只有通過密匙進行解密,才能看到對應的信息。

隨着科學家對量子領域的研究,越來越長的密匙出現了替代品,量子加密信息開始成爲新趨勢,而中國首次向太空發射第一個“量子信息”。

傳統的信息傳遞只能依靠密匙保護信息,但是隻要黑客足夠多,總有一天密匙會被破譯,從而導致信息的泄漏。

但是量子加密,可以從根源阻止泄密,也就是阻止信息在傳遞過程中被窺探。

如果一串信息被編碼成單個粒子的量子特性,那麼在傳遞的過程中,如果這串“量子信息”被觀察,就會直接改變信息。

根據量子力學理論,觀察粒子運動的行爲就會改變粒子的運動,因此在量子信息傳遞的過程中,任何攔截到信息黑客,都會直接體現到信息中。

如果一條量子信息被黑客攔截,黑客在觀察信息的瞬間,量子特性編碼就會發生變化,進而被其他人檢測到。

量子加密的信息同樣擁有密匙,但是這把密匙只能使用一次,如果沒有密匙觀看信息,那麼信息會直接發生變化,變成毫無意義的亂碼,但發射方和接收方都有量子密匙,就可以獲得信息傳遞。

量子加密信息杜絕了第三方的信息窺探,黑客想要得到加密信息,就需要逐一分析每一個量子特性編碼,就像是判斷每一個二進制數據是1還是0,這幾乎是不可能完成的任務。

中國以及亞洲部分國家和歐洲一直在研發量子加密技術,在2月,中國利用衛星,進行了首次量子信息傳遞實驗,量子密匙在亞洲、歐洲實現了3處連接,形成世界上最大的量子安全網絡。

雖然量子信息可以杜絕第三方的信息查看,但是這種傳遞方式依舊存在漏洞。

首先就是發送方和接收方的量子密匙的安全性,雖然量子信息無法進行攔截破譯,但是卻可以通過信息的發送者和接受者那裡,獲得量子密匙的備份。

如果黑客拿到了密匙,那麼就可以觀察到正確的信息,但是這種觀察也會導致量子特性編碼的變化,接收方會得知信息泄露。

目前量子信息主要通過光子傳遞,但是爲了確保信息的穩定性和保密性,量子糾纏狀態的光子需要同一時間到達接收器,這是非常難以實現的目標。

尤其是信息發送過程中會有溫度的上升,向衛星發射信息還需要經歷大氣層的干擾,這讓光子信息到達的時間不可預料。

爲了讓光子可以成對同步到達信號接收點,研究人員開發了全新的算法,從而解決大氣層以及其他環境干擾,確保信息可以穩定傳遞。

此次太空量子信息實驗,依舊出現了部分信息的丟失,這主要是因爲衛星也在進行移動,衛星的移動也會導致信號接收的快慢出現差距,進而發生信息丟失。

下一次的量子信息發射實驗,研究團隊將注重解決衛星的運動問題,從而讓量子信息具備實際應用能力!