利用 entanglment 特性建構量子密碼學－藍色情懷

物理：利用 entanglment 特性建構量子密碼學

編輯 rogers 報導

三個獨立研究機構首次實驗證明利用量子幽靈式的特性來建構密碼之可行性, 這項研究提供未來對付電腦駭客的防犯之道. 在這個最新--也是最安全--的資料加密解密架構（即量子密碼學）中﹐研究者是採用一對 entangled光子, 而這對粒子即使相隔遠距離的情況下,仍有密切的互動關係.

entanglement-based 的量子密碼學具有唯一的, 不可被竊聽的傳輸特性, 如果有偷聽者想竊取資料, 也很容易的可以監測出來. 簡而言之, entanglement process 可以建立完整的, 隨機的 0與 1 序列提供兩端使用者傳輸資料, 如果有駭客從中擷取資料, 那麼這個訊息序列將被改變, 用戶就會發現有竊聽者, 並授權放棄被竊聽的資料. 這種數位隨機序列, 或稱 "金鑰匙", 再和資料進行計算 (如互斥或閘 XOR), 即加密程序, 使得這資料串形成一完全隨機序列, 這方法就是已知的 one-time pad cipher. 同理, 接收端也是靠著金鑰匙來進行解密程序.

在研究中, Los Alamos 研究者模擬一位竊聽者竊取傳輸資料, 成功地被偵測出來, 並授權用戶放棄被竊取的資料. 而在澳洲的研究團隊, 則建立了一公里長的光纖來連接兩個完全獨立的傳輸, 接收站來驗證 entangled 密碼理論, 他們建立了金鑰匙並成功的傳輸 Venus 影像. 同時, 在 University of Geneva 團隊建構超過數公里的光纖, 並使用光子頻率來驗證entangled 密碼理論.

在這些實驗中, 雖然他們的傳輸速率較慢, 但 entanglement-based 密碼理論在未來極有可能超越non-entangled 量子密碼理論, 不僅是傳輸速率, 而且在預防資料被竊取方面, 所需要的額外光子也比較少.

--論文出處:
1. Jennewein et al., Quantum Cryptography with EntangledPhotons, Physical Review Letters, May 15, 2000, Vol 84, Iss 20, pp. 4729-4732
2. Naik et al., Entangled State Quantum Cryptography: Eavesdropping on the Ekert Protocol, Physical Review Letters, May 15, 2000, Vol 84, Iss 20, pp. 4733-4736
3. Tittel et al., Quantum Cryptography Using Entangled Photons in Energy-Time Bell States, Physical Review LettersMay 15, 2000, Vol 84, Iss 20, pp. 4737-4740

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