量子互联网与量子保密通信网的关系是什么?


从现阶段看,中国在量子保密通信网的建设上走在世界前列。
潘建伟认为,量子互联网首要的实际任务是以一种无条件安全的方式进行全球性的密钥共享,也就是说,量子信息是完全防篡改的。
如果将随机产生的密码编码在光子的量子态上,依据量子不可克隆定理,一个未知的量子态不能够被精确地复制,一旦被测量就会被破坏。因此,一旦有人窃取并试图自行读取量子密钥,一定会被发现。只有使用双方约定的“打开方式”,才能得到正确的密码信息。
量子不可克隆定理虽然保证了这种量子密钥分发(QKD)技术被窃听必留痕迹,但也在工程上带来了无法像电信号一样被增强的难题。光子通过长距离光纤传输,必然会产生损耗。
2017年,全长2000余公里的世界首条量子保密通信骨干线路“京沪干线”开通,设置32个站点,采用“可信中继”方案,通过人工值守、网络隔离等手段保障中继站点内的信息安全。
虽然“可信中继”用经典技术手段防止了链路节点入侵,但相对于量子通信可理论证明的安全性,中继站还是“量子魔法”的断点,目前的“量子密码”需要时间来实现“纯量子链路”。
另一方面,量子保密通信传输的是随机生成的量子密钥,而非内容信息。
对照此前所说的量子互联网定义,它尚不能连接量子计算机等前沿量子设备,也不能传输纠缠等量子资源,传输机制并未实现完全的“量子化”。
“京沪干线”设备供应商科大国盾量子技术股份有限公司(以下简称国盾量子)总裁赵勇认为,各国推进的基于量子密钥分发(QKD)的量子保密通信网络就是“量子互联网”的初级阶段,首先实现信息安全方面的应用,最终的目标是“全量子网络”,将量子计算、量子传感和测量等功能融入进来,形成量子安全网络、分布式量子计算和量子传感网络。
“从初级到终极,信息安全应用的定位贯穿量子网络的始终,而量子密钥分发也将随着网络的升级而升级,贯穿始终。”他说道。

量子互联网与量子保密通信网的关系是什么?

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