暗码学的艺术是巧妙地转换信息，使它们对于除了了预期的吸收者以外的每一个人都毫无心义。现代暗码方案，例如撑持数字商务的方案，经由过程要求敌手履行耗损年夜量计较威力的数学运算，来避免被不法破译信息（例如信用卡信息）。

然而，从1980年月最先，暗码学引入了巧妙的理论观点，保险性再也不依靠在窃听者的有限数字处置惩罚威力。相反，量子物理学的基本定律限定了敌手终极可以阻挡几多信息。于一个如许的观点中，只需对于所使用的物理装备举行一些正常性假定，就能够包管保险性。这类 自力在装备 的方案持久以来始终遭到追捧�����APP，但迄今仍旧高不可攀。

来自英国牛津年夜学、瑞士洛桑联邦理工学院、苏黎世联邦理工学院、日内瓦年夜学及法国原子能以及可替换能源委员会的国际研究团队于《天然》杂志陈诉了此类和谈的初次演示，从而朝着提供强盛保险性的实用装备迈出了决议性的一步。

钥匙是奥秘

保险通讯就是连结信息的私密性。而使人惊奇的是，于实际世界的运用步伐中，正当用户之间的年夜部门生意业务都是公然举行的。要害是发送者以及吸收者没必要隐蔽他们的整个通讯。

素质上，他们只需要分享一个 奥秘 。这个奥秘是一串比特，称为加密密钥，它使拥有它的每一个人都可以或许将编码动静转换为成心义的信息。但问题是怎样确保只要正当方同享密钥呢？

例如，于底层的暗码算法中，最广泛使用的暗码体系之一RSA的密钥分配基在未经证明的料想，即某些数学函数易在计较但难以还原。更详细地说，RSA依靠在如许一个事实：对于在昨天的计较机来讲，很难找到一个年夜数的素因数，而对于它们来讲，将已经知的素因数相乘很轻易获得阿谁数。是以，数学难度确保了保密性。

可是，昨天不成能的工作，对于在将来却可能会很轻易实现。尽人皆知，量子计较性能比经典计较机更有用地找到质因数。一旦拥有充足大批子比特的量子计较机患上以应用，RSA编码注定会变患上可渗入。

量子理论不只为破解数字商务焦点的暗码体系提供了根蒂根基，并且还为该问题的潜于解决方案提供了根蒂根基，那是一种与RSA彻底差别的密钥分配体式格局，其与履行数学运算的难度无关，而是与基本物理定律有关，这类体式格局就是量子密钥分发（QKD）。

量子认证的保险性

1991年，波兰裔英国物理学家阿图尔 埃克特于一篇开创性的论文中注解，密钥分配历程的保险性可经由过程间接哄骗量子体系独占的特征来包管，而经典物理学中没有等效特征，这就是量子纠缠。

量子纠缠是指于零丁的量子体系上履行的丈量成果中，表现了某些类型的相干性。主要的是，两个体系之间的量子纠缠是排他性的，由于没有其他任何工具可与这些体系相干联。

于暗码学的配景下，这象征着发送者以及吸收者可经由过程纠缠的量子体系于他们之间孕育发生同享的成果，而第三方没法奥秘得到有关这些成果的任何信息。由于任何窃听城市留下较着标志入侵的陈迹。简而言之：多亏了量子理论，正当的各方可以凌驾敌手节制的体式格局彼此交流。而于经典暗码学中，等效的保险包管被证实是不成能的。

多年来，人们意想到基在埃克特设法的QKD方案有一个更显著的利益：用户只需对于历程中使用的装备作出很是正常的假定。比拟之下，基在其他基来源根基理的初期QKD情势需要具体相识所用装备的内部事情道理。QKD的新奇情势凡是被称为 不依靠装备的QKD ，实在验出现成为该范畴的重要方针。此刻，这类使人高兴的冲破性试验此刻终究实现了。

从理论到实践的超过

该试验触及两个单离子，一个用在发送器，一个用在吸收器，都被限定于零丁的陷阱中，这些陷阱与光纤链路相连。于这个基本的量子收集中，离子之间的纠缠于数百万次运转中都能以创纪录的高保真度孕育发生。

假如没有这类连续的高品质纠缠源，该和谈就没法以现实成心义的体式格局运转。一样主要的是，要证实纠缠获得了适量的哄骗，须经由过程证实是否违背了贝尔不等式的前提来完成。此外，为了阐发数据以及有用提取密钥，需要于理论方面取患上庞大进展。

于试验中，作为 正当方 的离子位在统一个试验室，可是有一条明确的线路可将它们之间的间隔延长到公里以至更远。从这个角度来看，再加之德国以及中国于相干试验方面取患上的进展，此刻将埃克特的理论观点转化为实用技能，有了明确的远景。

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