如何鉴别民科：一个量子信息的例子( 三 ) _小知识

有了密钥之后，你用这个密钥把跟它同等长度的明文加密成密文，这个密文就是绝对不可能被数学方法破译的，你有再强的计算能力也不行。这是信息论中的一个定理，是信息论的创始人克劳德·香农（Claude E. Shannon）证明的。

香农
既然密文不可破译，下面你再怎么传输密文，就完全无所谓了，你爱怎么传怎么传。可以在卫星和地面之间用激光直接传输，可以用光纤，可以用电报，可以用电话，可以用电子邮件，甚至用平信都行。这一步没有任何特别的，就是传统的通信。
墨子号成功产生了密钥，就意味着它已经可以传递信息了。只要你愿意，用30万比特的密钥加密任何30万比特的明文，然后用任意的方式传送密文，都是可以的。所以任何懂行的读者都承认墨子号实现了量子保密通信，这篇论文也才能发表在国际顶级学术杂志《自然》上。王令隽先生连这个基础知识都不知道，还在那里问能不能传“泰山泰山，我是黄河！” ，不觉得丢人吗？
实际上，如果你愿意，还可以用30万比特的密钥加密比30万比特长得多的明文，然后用任意的方式传送密文。这样安全性会下降一些，因为不等长加密有可能被数学方法破解。不过如果你的信息没那么绝密，这种方法至少给你提供了一种传送大量数据的选择。
2017年9月29日，在世界第一条量子保密通信专线“京沪干线”开通的新闻发布会上，中国科学院院长白春礼通过墨子号与奥地利的地面站，与奥地利科学院院长安东·塞林格（Anton Zeilinger ，潘建伟的博士导师）进行了世界首次洲际量子保密通信视频通话。在这里用的，就是墨子号产生的量子密钥以及不等长加密。你觉得他们的通话内容，是不是比“泰山泰山，我是黄河！”多得多呢？

中国科学院院长白春礼（电子屏右侧）在现场通过“墨子号”量子科学实验卫星，与奥地利科学院院长安东·塞林格（电子屏左侧）进行世界首次洲际量子保密通信视频通话
你也许会问：我们平时也经常用密钥，量子密钥跟平时用的密钥有什么区别？回答是：传统的密钥都是预先产生的，然后人工去传递。传递密钥可是出生入死的勾当，难度系数杠杠的，要不然，谍战片里的李玉和、余则成等人哪来那么多可歌可泣的故事？

李玉和
量子密钥的来源，却完全不同。它不是预先就有的，而是通信双方通过一系列的量子力学操作（在墨子号的实验中，是通过卫星发射单个光子，地面站接收和测量单个光子），现场产生出来的。这一系列操作的结果，就是双方都有了一串相同的随机数（比如说010010111100……）。最奇妙的是，你不用看对方的数据，就能够确认对方的随机数序列跟你手里的随机数序列是完全相同的！所以，这段随机数序列能够作为密钥。李玉和同志，不需要你送密电码了，你可以转岗了！
你如果还想问：为什么会这样？回答就是：这是量子力学的特性决定的。
如果你想知道是什么特性，那就是：“在一个基组下测量一个量子态，如果这个态是这个基组中的一个态，那么测量后这个态必然不变；而如果这个态不是这个基组中的一个态，那么测量后这个态必然改变。 ”

如何鉴别民科：一个量子信息的例子( 三 )

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