量子通信会对通信业带来什么影响

量子通信会对通信业带来什么影响,第1张

关于这个问题,量子通信通信业的影响应该从量子通信的意义说起。
量子物理与信息学科在近代相结合,产生了两个最为引人瞩目的新学科:量子通信和量子计算。量子计算革新了原有的计算规则,若是量子计算(机)能够得以正式应用,那么计算的速率将会得到指数级的提升。而现有的采用基于单向陷门函数的保密通信,在量子计算下将会在很短的时间内就被破译,而在有效时限内就失去保密性,这对金融、军事等国家和社会的关键领域造成非常大冲击。量子通信则是基于量子物理的基本理论,其协议决定其能够判断通信中是否存在窃听而弃用不安全的信用,以保证其绝对安全性。
而由于冷存储和纠缠等技术的限制,隐形态传输这一被很多人认为是“真正的”量子通信离实用还有很长的距离,而现在正在热炒、离实用已经很近的量子通信则是基于单光子秘钥传输的量子保密通信。其在实际应用中,由于单光子源的频率和协议要求的限制,并不能经过过大衰减的信道,当前技术条件下,200公里的光纤信道已基本是极限。而传播更长的距离则需要中继来完成,中继有两种方式,一种是卫星,墨子号就是量子通信的实验卫星,但其现在仍只能作为实验卫星,实际实现的码率很低;另一种则是采用地面中继,而仍然由于技术的限制,现在地面中继能保证中继绝对安全的量子中继尚不能实用,而实际应用尚只能采用普通中继,即该中继实际引入了除了通信双方的第三方,这实际上已经不再能算是对量子通信双方的完全保密,必须要求引入的第三方、第四方,甚至更多的中继与通信双方有同等级的安全权限。
那么回过头来看,现在的量子计算现在还处于研发阶段,投入应用到能够破解当前密码方式的通信的时间还尤为可定,至少在当前的技术水平下,原有的加密方式还值得信赖。而目前的量子通信本身的技术限制,也使得其在应用上收到一定的限制,只有在中继站能与通信双方具有同等安全权限级别的方式下有绝对安全性。显然,国家机构、军队、金融等关系到国计民生而且确实需要绝对安全性的单位,也才具有其条件。
而正是量子计算和量子通信其在很多技术上也是具有共通性的,其进步的速度应该相似。不能预知,以后到底技术会进步到哪一步,但是以目前的社会和人文状态来看(很多科技的应用其实与当时的社会认识息息相关,技术的应用应该与成本关联起来看),量子通信应该是会作为通信中一部分有绝对安全性的需求的通信方式,正如上面所说那些单位,而大部分通信仍然会采用普通通信的方式,也许随着理论和技术的进步,能够提出更为有效的加密方式,使得普通通信也能具有更为严格的安全性。而其他技术的进步,也可能会使得隐形态传输突破通信的范畴,比如科幻中把人或物给远程传输了,但这个离现在太遥远,仅仅是理论上吧。

量子计算机有以下几个特点优势:

并行性:量子计算机可以同时进行多个计算,比传统计算机更快。

快速搜索:量子计算机可以在大数据环境中进行高效的搜索和排序。

复杂性问题解决:量子计算机可以解决目前传统计算机难以解决的复杂性问题,如NP完全问题。

加密:量子计算机提供了更高级的加密技术,可以更好地保护数据隐私。

量子优化:量子计算机可以运用量子优化算法解决优化问题,比传统算法更快。


                                 


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