量子技術(shù)有望帶來(lái)革命性變革的一種方式是通過(guò)量子密鑰分發(fā)(QKD),量子密鑰分發(fā)是一種量子設(shè)備,可讓人們安全地加密和解密通信。
現(xiàn)在,科學(xué)家已經(jīng)能夠嚴(yán)重縮減創(chuàng)建一個(gè)空間所需的空間。
研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出尺寸僅為3毫米(0.12英寸)的QKD芯片-考慮到類似的量子計(jì)算裝置可以像冰箱一樣大,甚至占據(jù)整個(gè)辦公樓層,這是一項(xiàng)了不起的壯舉。
這為這種量子技術(shù)開(kāi)辟了各種新的可能性。例如,可以在智能手表或健身追蹤器中內(nèi)置大小僅為3毫米的芯片,但將冰箱綁在手腕上隨身攜帶則不太實(shí)用。
那么,為什么QKD如此重要?現(xiàn)在,當(dāng)我們加密數(shù)據(jù)時(shí),我們通常會(huì)使用密碼或生物識(shí)別數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可能會(huì)被黑客入侵或泄漏。
但是,量子技術(shù)使我們能夠?qū)ο⒅械拿荑€進(jìn)行加密。只有與消息內(nèi)的鑰匙完全相同的人才能打開(kāi)它。
新加坡南洋理工大學(xué)(NTU)的物理學(xué)家Kwek Leong Chuan說(shuō):“這就像發(fā)送一封保密的信一樣。”“想象一下,寫這封信的人將郵件鎖定在一個(gè)信封里,郵件的鑰匙也位于其中。收件人需要使用相同的鑰匙才能打開(kāi)它。”
“ Quantum技術(shù)可確保密鑰分發(fā)的安全性,防止篡改密鑰。”
希望更進(jìn)一步,這種高度安全的通信形式可以在從提款機(jī)到在線購(gòu)物網(wǎng)站的任何地方使用。將任何技術(shù)都標(biāo)記為“不可破解”是很危險(xiǎn)的,但是QKD接近了。
該技術(shù)采用了通常與量子力學(xué)相關(guān)的經(jīng)典Schrödinger的貓悖論,并將其應(yīng)用于消息傳遞中-一旦觀察到貓,我們就會(huì)知道它是活著還是死了,這是傳統(tǒng)難題。在QKD中,沒(méi)有密鑰的某人觀察到該消息后,該消息將變得不可讀。
NTU的物理學(xué)家劉愛(ài)群說(shuō):“在當(dāng)今世界,網(wǎng)絡(luò)安全非常重要,因?yàn)槲覀兊拇罅繑?shù)據(jù)都是以數(shù)字方式存儲(chǔ)和通信的。”
“幾乎所有數(shù)字平臺(tái)和存儲(chǔ)庫(kù)都要求用戶輸入密碼和生物識(shí)別數(shù)據(jù),只要是這種情況,就可能被竊聽(tīng)或破譯。”
我們?nèi)栽诘却暾问降牧孔佑?jì)算成為現(xiàn)實(shí),但是QKD系統(tǒng)已經(jīng)問(wèn)世了幾年??茖W(xué)家面臨的挑戰(zhàn)是使技術(shù)更小巧,更實(shí)用-這就是這種新芯片的所在。