10年后，量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)將宣告?zhèn)鹘y(tǒng)密碼的終結(jié)，超強(qiáng)計(jì)算能力使其“無(wú)堅(jiān)不摧”，這引起了恐慌，也引起了密碼的升級(jí) 　　國(guó)際先驅(qū)導(dǎo)報(bào)文章　量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)預(yù)示著建立在復(fù)雜數(shù)學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)加密法最終會(huì)消亡，而量子密碼術(shù)(quantum crytography)將確保在量子計(jì)算機(jī)時(shí)代，秘密能夠被安全保存。今天，量子密碼術(shù)已不再局限于科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室，美國(guó)、瑞士、日本等國(guó)家已經(jīng)出現(xiàn)了量子密碼商業(yè)產(chǎn)品，今后還將有更多產(chǎn)品面世。人類將進(jìn)入一個(gè)“絕對(duì)保密”時(shí)代。 　　量子時(shí)代，密碼過(guò)時(shí) 　　古希臘的斯巴達(dá)人將一張皮革包裹在某特定尺徑的棍子上，再寫(xiě)上傳遞給他人的信息；而信息接收者只需要有根同等尺徑的棍子，收到皮革后再將皮革裹到棍子上就可以讀出原始信息。這樣，即便這張皮革中途被截走，只要對(duì)方不知道棍子的尺徑，所看到的也只是一些零亂無(wú)用的信息。這就是史上記載的人類最早的加密方法之一。 　　兩千多年后，現(xiàn)代密碼學(xué)采用的加密方法通常是用一定的數(shù)學(xué)計(jì)算操作來(lái)改變?cè)夹畔?。這種改變信息的方法是密鑰，掌握了密鑰就可以將消息復(fù)原回來(lái)。一種名為“公開(kāi)密鑰密碼術(shù)”的方法經(jīng)常被用來(lái)分配密鑰，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的信息進(jìn)行加密和解密。廣泛運(yùn)用于公鑰加密的RSA算法依賴于因數(shù)分解。這個(gè)密鑰可能是一個(gè)很大的數(shù)字，比如408508091(實(shí)際上，這個(gè)數(shù)字還要大得多)。只有通過(guò)該數(shù)據(jù)接收者的私有密鑰才能將其解密，分解為兩個(gè)因數(shù)。上述的例子就分解為18313和22307。 　　從理論上說(shuō)，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)計(jì)算加密方法都是可以破譯的，再?gòu)?fù)雜的數(shù)學(xué)密鑰也可以找到規(guī)律。第一臺(tái)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的誕生，就是為了破解復(fù)雜的數(shù)學(xué)密碼。隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，數(shù)學(xué)密碼也許能夠在10年或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保證秘密信息的安全。 　　量子信息時(shí)代的到來(lái)，尤其是擁有迅速執(zhí)行巨量復(fù)雜的因數(shù)分解能力的量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，也許預(yù)示著RSA算法和其它加密方法的最終消亡。要對(duì)付量子計(jì)算機(jī)驚人的密碼破譯功能，唯一途徑就是運(yùn)用量子密碼學(xué)技術(shù)。 　　量子密鑰完全“絕版” 　　上世紀(jì)下半葉以來(lái)，科學(xué)家在“海森堡測(cè)不準(zhǔn)定理”和“單量子不可復(fù)制定理”上，逐漸建立了量子密碼術(shù)的概念?！昂Ｉy(cè)不準(zhǔn)原理”是量子力學(xué)的基本原理，指在同一時(shí)刻以相同精度測(cè)定量子的位置與動(dòng)量是不可能的，只能精確測(cè)定兩者之一?！皢瘟孔硬豢蓮?fù)制定理”是“海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理”的推論，指在不知道量子狀態(tài)的情況下復(fù)制單個(gè)量子是不可能的，因?yàn)橐獜?fù)制單個(gè)量子就只能先作測(cè)量，而測(cè)量必然改變量子的狀態(tài)。 　　量子密碼術(shù)突破了傳統(tǒng)加密方法的束縛，以量子狀態(tài)作為密鑰具有不可復(fù)制性，可以說(shuō)是“絕對(duì)安全”的。任何截獲或測(cè)試量子密鑰的操作，都會(huì)改變量子狀態(tài)。這樣截獲者得到的只是無(wú)意義的信息，而信息的合法接收者也可以從量子態(tài)的改變，知道密鑰曾被截取過(guò)。 　　與公開(kāi)密鑰算法不同，當(dāng)量子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)，量子密碼術(shù)仍是安全的。在發(fā)送者和接收者之間傳送量子密鑰的一種方式是，激光發(fā)射以兩種模式中的一種極化的單光子。在第一種模式中，光子垂直或水平擺放(直線模式)；在第二種模式中，光子與垂直線呈45度角擺放(斜線模式)。 　　發(fā)送者(密碼學(xué)家通常稱之為艾麗斯)發(fā)送一串比特序列(量子振動(dòng)的方向，即它們的偏振態(tài)，代表0或1，形成一連串的量子位，或稱量子比特)。隨機(jī)選擇光子直線或斜線的傳送模式。接收者(在密碼學(xué)語(yǔ)言中稱為鮑勃)同樣隨機(jī)決定對(duì)接收比特的測(cè)量模式。海森伯的測(cè)不準(zhǔn)原理表明，鮑勃只能用一種模式測(cè)量光子，而不能同時(shí)使用兩種模式。只有鮑勃測(cè)量的模式和艾麗斯發(fā)送的模式相同，才能保證光子方向準(zhǔn)確，從而保留準(zhǔn)確數(shù)值。 　　傳送完成后，鮑勃告訴艾麗斯，他使用哪種模式接收每一個(gè)光子，這一過(guò)程無(wú)須保密。然而，他不會(huì)透露每個(gè)光子代表的0或1的數(shù)值。然后，艾麗斯告訴鮑勃哪些模式是正確的。雙方都將接收模式不正確的光子視為無(wú)效。正確的測(cè)量模式組成一個(gè)密鑰，作為用來(lái)加密或解密一條信息的算法的輸入值。 　　如果有人試圖攔截光子流(稱她為伊芙)，海森伯的原理使她無(wú)法用兩種模式同時(shí)測(cè)量。如果她用錯(cuò)誤的模式對(duì)某一光子進(jìn)行測(cè)量，必然會(huì)發(fā)生誤差。通過(guò)對(duì)所選光子的比較和對(duì)誤差的檢查，艾麗斯和鮑勃就能夠發(fā)現(xiàn)竊聽(tīng)者的存在。 　　量子密碼開(kāi)始商業(yè)化 　　從2003年開(kāi)始，位于日內(nèi)瓦的id Quantique公司和位于紐約的MagiQ技術(shù)公司，推出了傳送量子密鑰的距離超越了貝內(nèi)特實(shí)驗(yàn)中30厘米的商業(yè)產(chǎn)品。日本電氣公司在創(chuàng)紀(jì)錄的150公里傳送距離的演示后，最早將在明年向市場(chǎng)推出產(chǎn)品。IBM、富士通和東芝等企業(yè)也在積極進(jìn)行研發(fā)。目前，市面上的產(chǎn)品能夠?qū)⒚荑€通過(guò)光纖傳送幾十公里。美國(guó)的國(guó)家安全局和美聯(lián)儲(chǔ)都在考慮購(gòu)買(mǎi)這種產(chǎn)品。MagiQ公司的一套系統(tǒng)價(jià)格在7萬(wàn)美元到10萬(wàn)美元之間。 　　據(jù)MagiQ公司的人員介紹，現(xiàn)在有少量的顧客正在使用和測(cè)試這套系統(tǒng)，但它還沒(méi)有在任何網(wǎng)絡(luò)上廣泛使用。這項(xiàng)新的加密手段標(biāo)志著量子信息科學(xué)的首次重大的商業(yè)化應(yīng)用。 　　目前，量子密碼術(shù)已不再局限于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳送，在真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用量子密碼術(shù)的嘗試已經(jīng)展開(kāi)。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目機(jī)構(gòu)贊助了一個(gè)連接了位于麻薩諸塞州劍橋地區(qū)的哈佛大學(xué)、波士頓大學(xué)和BBN技術(shù)公司的6個(gè)節(jié)點(diǎn)的項(xiàng)目。密鑰通過(guò)這種特殊的線路傳送，而用這種密鑰編寫(xiě)的信息則在因特網(wǎng)中進(jìn)行傳送。 　　一些政府機(jī)構(gòu)和金融機(jī)構(gòu)擔(dān)心，有人現(xiàn)在竊取加密信息，將其保存10年或更久，等到量子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后對(duì)其進(jìn)行解密。美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)所的量子密碼學(xué)研究者理查德.J.休斯列舉了其它需要對(duì)信息進(jìn)行長(zhǎng)期保密的例子：人口普查原始數(shù)據(jù)、可口可樂(lè)的配方或商用衛(wèi)星的指令。這些將是量子密碼術(shù)的用武之地。量子密碼術(shù)系統(tǒng)的潛在用戶還包括那些具有為客戶提供超級(jí)安全服務(wù)遠(yuǎn)見(jiàn)的電信供應(yīng)商。