量子加密技术原理
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回忆氵独奏♪
2024-04-20
量子
复制
加密
改变
定理
状态
原理
海森堡
利用
测量
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所谓量子，是构成物质的最基本单元，是能量，动量等物理量最小单位，不
可分割。像电子、光子等构成物质的基本粒子，统称为量子。除了不可分割性，
量子还具有不可克隆 （复制）性。因为克隆一个东西首先要测量这个东西的状态，
但是量子通常处于极其脆弱的“叠加态”，一旦被测量就会马上改变状态，不再
是原来那个量子了。所以量子加密就是利用量子的不可克隆性以办证通信安全性
的根本来源。因为窃听信息等于先复制了这个信息， 所以量子的不可克隆性保证
了量子信息本身 （或者由它生成的量子密码） 不会被复制， 因此断绝了一切窃听
的可能性。
量子加密技术在密码学上的应用分类：
1、利用量子计算机对传统密码体制的分析；
2、利用单光子的测不准原理在光纤一级实现密钥管理和信息加密，即量子
密码学。
根据 internetde 发展，全光网络将是今后网络连接的发展方向，利用量子
技术可以实现传统的密码体制， 在光纤一级完成密钥交换和信息加密， 其安全性
是建立在 Heisenberg 的测不准原理上的， 如果攻击者企图接收并检测信息发送
方的信息，则将造成量子状态的改变， 这种改变对攻击者而言是不可恢复的， 而
对收发方则可能很容易地检测出信息是否受到攻击。
量子加密的优势
量子加密比普通的电子邮件或无线电优越， 因为这种方式从理论上不可被破
坏或拦截。假如激光束里的量子被第三方观察到， 粒子自身就会改变， 这就是物
理学上所谓的“海森堡测不准定理”，这种状态依赖粒子的改变来衡量。如果遇
到拦截，发送者和接受者都能立刻觉察到有人在窥探。
简单来讲就是量子加密采用的原理是根据 “海森堡测不准定理” 和“单量子
不可复制定理”原理建立了量子密码术的概念。 “海森堡测不准定理”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“海森堡测不准定理” 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
只能先做测量，而测量必然改变量子的状态，所以说量子加密是安全的。
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