量子纠缠可用于加密消息——使数据更安全
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物理定律可用于制作牢不可破的代码。
量子加密实验之一的设备：离子陷阱。来源：David Nadlinger/牛津大学
我们目前通过互联网发送安全信息的方式——如信用卡详细信息——正受到量子计算的威胁。我们目前的数据加密方法很难与当前计算机破解，但下一代量子计算机将能够做到这一点。
两项新研究表明，正如量子物理学给安全带来问题一样，它也可能能够解决这些问题。
这两篇论文都发表在《自然》杂志上，共同展示了一种使用量子纠缠加密消息的方法。
目前，安全信息通过互联网公开发送，与任何其他信息相同。拦截信用卡详细信息和密码就像拦截网络搜索一样容易。
加密是确保你的信用卡安全：信息被转换为密码，只有当你拥有正确的密钥时才能解码。现代加密依赖于极其复杂的数学问题，只有通过作为密钥的算法集合才能解决。
器件无关的量子密钥分布，或DIQKD。消息使用量子纠缠的密钥进行加密。然后，即使它是通过公共网络发送的，在使用匹配密钥解密之前也无法读取。
来源：David Nadlinger/牛津大学
最终，我们将开发足够强大的量子计算机，能够找到这些密钥——公开所有编码数据。
这两项研究表明，量子纠缠可以通过使用量子粒子作为关键来解决这个问题。
美国科罗拉多大学博尔德分校物理系研究员Krister Shalm在两篇论文所附的一篇自然新闻和观点文章中解释道：“两个希望创建密钥的人准备、发送和测量光子。”
“光子中编码的信息无法完美复制——系统的任何测量都会干扰它。
“试图拦截光子中编码的信息的黑客必须以某种方式测量它，因此会给系统带来发送者和接收者可以检测到的异常。”
虽然这个想法已经理论化了几十年（事实上，自1991年以来），这两个实验是第一个表明它在现实世界中有效的实验。
艺术家对设备无关的量子密钥分发的演示。来源：Scixel/Enrique Sahagú
一个由瑞士、英国和法国研究人员组成的团队能够使用这种量子纠缠方法加密、发送和解密消息。发件人和收件人相距只有几米，整个过程花了八个小时，所以还不是特别实用。但这是概念的成功证明。
研究人员在他们的论文中写道，“目前的设备可能会适应跨越建筑规模的局部区域网络”。他们还表示，理论上可以将其延长几公里。
由德国和新加坡研究人员组成的第二组已经证明，他们可以在400米的距离上测量用于加密的粒子。这大大减缓了该过程，以至于发送消息不可行——但它确实再次提供了它起作用的证据。
在研究人员的论文中这样描述：“[我们的结果]表明，最先进的量子链路能够生成密钥。”
他们的发现是“朝着完全基于物理定律的最终安全通信目标迈出的重要一步”。
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