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世界第一的中国量子纠缠加密，为何不可能被窃听？

2020年6月15日 ， 《自然》杂志发表了我国科研团队 ， 用“墨子号”量子科学实验卫星 ， 成功实现千公里级别的 ， 纠缠态量子密钥分发的相关研究成果 。
世界第一的中国量子纠缠加密，为何不可能被窃听？
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该项成果 ， 意味着量子纠缠加密通信 ， 这一“绝对无法被窃听”的技术 ， 又被我国“修炼”的更加精进了 。
那么
量子纠缠 ， 是怎样确保己方信息绝对安全的？
又是怎样让己方信息 ， 在被窃听的瞬间 ， 自动作出反应的？
为什么说 ， 量子纠缠加密过后的信息 ， 从本质上就无法破解？
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1935年 ， 爱因斯坦 ， 波多尔斯基 ， 罗森 ， 三位物理学家发表了后来被称为 ， EPR实验的论文 ， 在该论文中 ， 爱因斯坦根据量子力学的 ， 叠加率和守恒率 ， 认为如果把两个电子看成一个系统 ， 那么这两个电子不论距离多远 ， 就都还得满足守恒律 。
也就是说 ， 哪怕这两个电子相隔千万光年 ， 他们之间的状态仍然会实时传递 ， 要坍塌就一起坍塌 。
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且整个过程是无视光速的 ， 而在当时以及今天的物理学界 ， 真空光速 ， 都是物质和信息传递速度的上限 。
爱因斯坦在论文中指出的 ， 这种鬼魅般的超距作用 ， 被薛定谔看到之后 ， 后者将这种理论现象 ， 命名量子纠缠 。
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量子纠缠这种“瞬时”的特性 ， 让它成为后来很多科幻作品中的常客 ， 比如《三体》中的智子 ， 就是利用量子纠缠 ， 实现4.22光年外的比邻星 ， 和地球的实时通信的 。
但事实上 ， 量子纠缠的“反应速度”虽然千万亿倍于光速 ， 但处于纠缠态的量子之间 ， 是不可能传递信息的 ， 因为“纠缠”是一种特性 ， 而不是一种可以被用来传输信息的规律 。
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今天的人类对量子纠缠的唯一应用 ， 就是将它作为“最顶级的加密手段”
毕竟从最初的凯撒密码 ， 到后来的恩尼格玛 ， 加密技术都直接影响信息安全 ， 而信息安全又影响着 ， 人类之间一切竞争行为的胜负 。
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量子纠缠加密 ， 就是将原来基于数学的加密密钥 ， 替换为基于量子力学的“量子纠缠密钥” ， 这样一来信息的发送端和接收端 ， 将共享同一个“稳定”的量子态 ， 如果在信息的传送过程中出现窃听者 ， 那么发送端和接收端的量子态 ， 就将同时坍塌 。
如此一来 ， 信息的两端就都知道了窃听者的存在 ， 并且量子状态崩溃之后 ， 窃听者也无法再继续获取数据信息 。
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需要再次重申的是 ， 在以上的整个过程中 ， 量子纠缠仅仅是作为密钥存在的 ， 它是一种加密手段 ， 而不是承载信息的载体 。
真正用来传递信息的 ， 仍然是人类早已使用了数个世纪的无线电波 。
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量子纠缠加密的成功 ， 归根结底 ， 还是因为量子态的坍塌 ， 毕竟在现有的理论体系中 ， 量子态就是最敏感的状态 ， 只要存在观察者 ， 量子态就能马上做出反应 。
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在堪称《三体》前传的《球状闪电》结尾 ， 人类曾在废弃的地下矿井中 ， 进行过“没有人类观察者”的量子力学实验 ， 但量子态依旧坍塌了 ， 书中给出的结果是“存在非人类的观察者” ， 而不少科幻迷都认为 ， 这个“非人类观察者” ， 就是三体文明派来的智子 。
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总体而言
量子力学作为目前微观世界的扛把子理论 ， 在科学和科幻上都有很大的“戏份” ， 而且今天的各类芯片 ， 本质上也都是以量子力学理论为基础的 ， 就像人造卫星以相对论为基础一样 。
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【世界第一的中国量子纠缠加密，为何不可能被窃听？】在可以预见的未来 ， 量子力学的蓬勃发展 ， 以及关于它的各项应用 ， 必将再次改变人类世界 ， 就像曾经的世界 ， 被计算机和芯片技术改变一样 。


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