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发信人: Alee (德芙巧克力), 信区: ITnews
标  题: 德英科学家联合研究量子密码技术获重要新进展 
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年10月06日21:52:44 星期天), 站内信件

新华网柏林１０月５日电（记者 潘治）德国慕尼黑大学和英国军方下属的研究机构合
作，在量子密码技术研究中取得重要进展。科学家们最近在德国和奥地利边境的楚格峰
和卡尔文德尔峰之间用激光成功传输了光子密钥。这一成果发表在最新一期《自然》杂
志上。
　　领导这项研究的慕尼黑大学物理学教授哈拉尔德·魏因富尔特在报告中说，这次传
输的距离达到２３．４公里，创造了迄今为止的世界纪录。试验的成功使通过近地卫星
安全传送密钥并建立全球密码发送网络成为可能。
　　上世纪下半叶以来，科学家在量子力学的基础上建立了量子密码术的概念。这种加
密方法是用量子状态来作为信息加密和解密的密钥。任何想测算破译密钥的人，都会因
改变量子态而无法得到有用的信息。与建立在复杂数学计算基础上的传统加密法相比，
量子密码术在理论上是“绝对安全”的，在信息交流日趋频繁的今天具有广阔的应用前
景。
　　魏因富尔特介绍说，他们在这次试验中采用的密钥是偏振光。光子用不同偏振角代
表二进制位的“０”和“１”，而光子发射的顺序代表了二进制代码的排序。激光信号
发射装置每次发送一个有效的光子，而发射方和接收方通过电话核对每个光子的发射和
接收时间、是否丢失、偏振角是否改变。一旦发生光子丢失或偏振角改变的情况，发射
方就可以从密钥序列中去掉这个光子，从而组成一个新的密钥。
　　科学家在试验中并没有使用复杂的仪器。接收激光信号的是普通的２５厘米望远镜
。他们解释说，之所以选择在两座山峰之间试验，是因为在约３０００米的高度上，气
流扰动对试验的影响比较小。
　　魏因富尔特说，他们下一步将改进这套密钥收发系统，试验城市内的保密通讯；然
后由距地面５００至１０００公里的近地卫星收发密钥，建立一个密码传输网。研究人
员估计，这种技术将首先应用于军事和政府保密信息的传输。但是，在这种技术商业化
的问题上，科学家们存在争议。有些科学家担心这种技术会被犯罪集团或恐怖分子滥用
。（完）
新闻背景：密码学与量子密码术　　
　　新华网柏林１０月５日电（记者 潘治）古希腊的斯巴达人将一张皮革包裹在某特定
尺径的棍子上，再写上传递给他人的信息；而信息的接收者只需要有根同等尺径的棍子
，收到皮革后再将皮革裹到棍子上就可以读出原始信息。这样，即便这张皮革中途被截
走，只要对方不知道棍子的尺径，所看到的也只是一些零乱而无用的信息。这就是历史
上记载的人类最早对信息进行加密的方法之一。
　　保密学研究的是改变消息和信号的形式以隐蔽和复现其含义的规律，而在保密学中
着重研究消息的变形及其合法复现的学科称为密码学。经过两千多年的发展，现代密码
学所采用的加密方法通常是用一定的数学计算操作来改变原始信息。这种改变信息的方
法是密钥，掌握了密钥就可以将消息复原回来。
　　从理论上来说，传统的数学计算加密方法都是可以破译的，再复杂的数学密钥也可
以找到规律。第一台现代计算机的诞生，就是为了破解复杂的数学密码。随着计算机的
飞速发展，破译数学密码的难度也逐渐降低。
　　上世纪下半叶以来，科学家们在“海森堡测不准定理”和“单量子不可复制定理”
之上，逐渐建立了量子密码术的概念。“海森堡测不准原理”是量子力学的基本原理，
指在同一时刻以相同精度测定量子的位置与动量是不可能的，只能精确测定两者之一。
“单量子不可复制定理”是“海森堡测不准原理”的推论，它指在不知道量子状态的情
况下复制单个量子是不可能的，因为要复制单个量子就只能先作测量，而测量必然改变
量子的状态。
　　量子密码术突破了传统加密方法的束缚，以量子状态作为密钥具有不可复制性，可
以说是“绝对安全”的。任何截获或测试量子密钥的操作都会改变量子状态。这样截获
者得到的只是无意义的信息，而信息的合法接收者也可以从量子态的改变知道密钥曾被
截取过。
　　近年来，科学家们已经在量子密码术的相关研究中取得了一定进展，能在光纤中传
递量子密码。如今人类信息交换越来越频繁，对信息安全的要求也越来越迫切，因此量
子密码术也更显得重要。科学家希望，将来可以实现１０００公里距离的量子密码传输
。这样就可以利用卫星来传递信息，并在全球范围内建立起保密的信息交换体系。（完
）

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