美媒:中國正用量子技術接管世界

　　ICCSZ訊 二戰(zhàn)時期的納粹分子們非常清楚，要想贏得戰(zhàn)爭的勝利，離不開保密的軍事通訊。他們還專門為此研制的號稱無法破解的“恩尼格瑪”密碼機。這種加密機器能夠讓德軍部署在各地的裝甲師團，外交機構甚至是海上的潛艇能夠時刻保持與總部的通訊聯(lián)絡。德國人一直堅信他們的這套密碼系統(tǒng)是不可破解的——直到一位名叫阿蘭-圖靈(Alan Turing)的年輕英國數(shù)學家意識到，如果能夠使用機器來系統(tǒng)性的對每一位字符進行數(shù)以千計的組合嘗試，直到破解出其意義，那么恩尼格碼機器或許是可以被破譯的。

　　這一嘗試的結果便是世界上第一臺計算機的誕生，由于英國情報部門從此能夠破解德國軍隊的機密通信，這為日后盟軍最終擊敗德國法西斯立下了汗馬功勞。

　　一度，軍事專家們相當確定，絕對安全，完全保密的通訊是做不到的。但是這話或許并不正確。借助一種被稱作“量子加密”的技術，無條件完全絕密通訊的夢想正在變成現(xiàn)實。這項技術一旦成熟，將在全球范圍內根除網(wǎng)絡欺詐、身份盜用、黑客攻擊和電子竊聽等行為。但這一技術也將讓恐怖分子和罪犯之間的通話能夠實現(xiàn)絕對保密，政府完全不可能竊聽或攔截，另外，政府機構也將能夠更加安全地隱藏他們的秘密，而不必擔心有人會發(fā)現(xiàn)。

　　在一個擁有絕對加密技術的世界里，所有的人類電子通訊都將變得絕對隱秘，這究竟是好事還是壞事？

　　世界首次洲際量子加密視頻通話

　　就在今年的9月29日，我們的世界又向著這樣的未來更加接近了一步。中國科學院的一個由密碼學專家和物理學家組成的團隊成功實現(xiàn)了持續(xù)半小時左右，在中科院與歐洲的奧地利科學院之間的量子加密視頻通話。這樣的通話是不可能被竊聽的，因而也是無條件安全的。

今年9月29日，中國科學院的一個由密碼學專家和物理學家組成的團隊成功實現(xiàn)了持續(xù)半小時左右

　　對此，一位不愿意具名的英國情報系統(tǒng)人士表示：“在所有最新出現(xiàn)的技術中，這項技術是最讓我感到興奮的，但同時也是最讓我感到憂心忡忡的。它將是一種能夠改變世界的技術。”西方的專家們對于目前的情況感到擔憂的不是他一個人。很多西方專家都看到了這樣一個事實，那就是，盡管在美國和歐洲的一些大學，研究所和實驗室里仍然在不斷產生創(chuàng)新的量子技術，但在量子技術應用領域遙遙領先世界的，卻是中國人。

通話現(xiàn)場

奧地利科學院與中科院之間的首次量子加密視頻通話，這次通話經過量子加密，無條件安全，不可竊聽

　　9月底的北京-維也納量子視頻通話是通過普通的Skype軟件進行的，所有數(shù)據(jù)都經由公網(wǎng)傳輸。所不同的是，此次通話使用了量子加密，秘鑰是由中國的量子實驗衛(wèi)星“墨子號”上搭載的量子器件產生的。最令人印象深刻的是，量子的物理特性決定了，一旦有任何人試圖竊聽這些信號，通話人會立即察覺到。英國牛津大學教授阿特·厄科特(Artur Ekert)說：“量子加密是你能夠想象出來的，最接近無法破解的通訊技術。”

　　厄科特是量子加密通訊技術的最初奠基人之一，他的這項技術基于一種不可思議的現(xiàn)象，叫做量子糾纏。這種現(xiàn)象實在太不可思議，以至于愛因斯坦都對此感到難以置信。在1935年，愛因斯坦將量子糾纏效應形容為“鬼魅般的超距作用”。

　　這就是量子糾纏效應現(xiàn)象：兩個分別處于不同地點的光粒子，也就是光子，不管相隔多遠，都能夠實時復制對方的行為。雖然到目前為止這種近乎“心靈感應”的效應究竟是如何發(fā)生的還尚未明確，但早在1984年，科學家們就已經在實驗室中確認了這種效應的確存在。而9月底北京與維也納之間的這場洲際視頻通話的重要意義就在于，這一次科學家們能夠利用量子糾纏效應生成一串數(shù)據(jù)秘鑰并使其同時存在于地球上的不同角落。

　　中國人并沒有止步于此，由中科院院士，中國科技大學物理學家潘建偉教授領銜的小組還在中國構建了現(xiàn)實世界中的量子加密通訊網(wǎng)絡。他們現(xiàn)在已近將基站、衛(wèi)星和數(shù)千公里場的光纖連接到一起，形成一張覆蓋全國的巨大量子通訊網(wǎng)絡。

　　致力于發(fā)展遠距離量子通訊技術的美國馬里蘭大學聯(lián)合量子研究所副教授查爾斯·克拉克(Charles Clark)表示：“做到這一點并不需要去發(fā)現(xiàn)什么新的物理學定理。”但是中國人在實施規(guī)模和傳輸距離上表現(xiàn)出的領先性的確令人印象深刻。

　　克拉克說：“這是一次非凡的展示。“

　　革命性的量子加密技術

　　直到現(xiàn)在，密碼學的核心思想其實很簡單：構建出一種超級數(shù)學謎題，并確保要想解決這一數(shù)學謎題所需要的計算能力超出所有潛在敵人的技術能力。今天我們所使用的加密技術，也就是所謂的“公開密鑰技術”——這是所有互聯(lián)網(wǎng)認證和安全通訊的技術基礎——其使用的加密技術要遠遠勝過當年納粹德國使用的恩尼格碼密碼。但兩者所依據(jù)的原理是相同的。解密用的密鑰由計算機產生并分發(fā)給通訊雙方。不過，只要擁有足夠強大的計算能力，第三方是完全有可能通過暴力破解方式攻破這種密碼的。而量子加密技術則從原理上就與之完全不同，這也使其具備了不論敵人擁有多么強大的計算能力都不可能攻破的超級加密體系。厄科特表示：“和數(shù)學系統(tǒng)不同，量子加密依賴于物理學原理，而原理是不能被打破的。”

　　量子密鑰分發(fā)技術將有望徹底顛覆電子商務和數(shù)據(jù)保護行業(yè)，并徹底杜絕欺網(wǎng)絡黑客或身份盜用行為。克拉克表示：“發(fā)展量子技術的最大動力——正如很多看上去很美好的事物一樣，其實是軍事和情報用途。”任何首先掌握這項技術的國家將在短期內取得相對戰(zhàn)略優(yōu)勢地位。

　　中國很快發(fā)射了世界上第一顆量子通訊試驗衛(wèi)星——以中國古代哲學家墨子命名。這顆衛(wèi)星運行在距離地面不到500公里的低地球軌道上，同時潘的小組還在青藏高原海拔超過4500米的地方建設地面基站，以便更好地接收衛(wèi)星量子信號，盡最大限度消除大氣層對信號的影響?；诙鄠€這樣的基站，再配合墨子號衛(wèi)星，中國在境內構建起一條連接北京和上海，長度接近2000公里的量子通訊干線。

人類首顆量子科學實驗衛(wèi)星——墨子號在軌運行示意圖。中國已經宣布未來將建設覆蓋全球的量子通訊網(wǎng)絡

　　非凡的遠見與戰(zhàn)略眼光

　　墨子號衛(wèi)星運行在低地球軌道，這就意味著沒有連接到中國量子通訊網(wǎng)絡的用戶必須等待衛(wèi)星飛行到頭頂上空時才能接收到安全的量子秘鑰，并借助這一秘鑰與其他秘鑰持有者之間開展保密量子通訊。

　　而就在今年8月份，潘建偉教授曾經對媒體表示，在未來5年內，中國將發(fā)射運行高度超過2萬公里的新型量子衛(wèi)星，這將大大提升中國量子通訊衛(wèi)星的地面覆蓋范圍。計劃中于2022年升空的中國空間站預計也將攜帶實驗性量子通訊載荷，宇航員將能夠在軌道上對其不斷進行技術升級和維護。最終，中國已經非常明確的表示，他們計劃構建一個全球性的量子通訊衛(wèi)星系統(tǒng)。

　　到目前為止，世界范圍內還只有中國一家對量子通訊技術投入數(shù)十億的巨額資金進行開發(fā)并開始投入實際應用?？死吮硎荆?ldquo;要想進入這一領域門檻相當高，基本上，這都需要國家層級的支持才行。”一位西方安全領域專家這樣評價：“要想建成覆蓋全球的量子通訊衛(wèi)星難度極高，幾乎就像曼哈頓工程。”(注：曼哈頓工程師當年美國動員全國力量研制原子彈的秘密工程代號)。他說：“可惜的是，今天在西方，沒有任何政治家有那樣的決心和遠見去長期投入巨額資金以支持一項科學項目。這就會為什么中國人會遙遙領先的原因。”

　　當今世界，中國，美國和俄羅斯實際上正在進行一場靜悄悄的隱形軍備競賽，戰(zhàn)場是在互聯(lián)網(wǎng)上，看看誰先掌握各種網(wǎng)路武器——從能夠竊取手機和電子設備信息的黑客技術，到傳統(tǒng)情報界的竊聽技術。而平心而論，量子加密技術的出現(xiàn)也并不意味著現(xiàn)代間諜技術的終結。正如此前美國國家安全局前雇員斯諾登事件中所暴露出來的那樣。美國政府并的大規(guī)模秘密監(jiān)聽計劃，以及大部分西方間諜機構的工作，并非竊取具體的通話內容，而是進行大數(shù)據(jù)分析——掌握數(shù)一百萬，乃至千萬計的人口，他們誰在和誰通話，以及何時進行了通話。

　　誰將掌控未來?

　　即便是在量子加密時代，這樣的大數(shù)據(jù)仍然可以被獲取。另外，盡管量子加密通訊技術無法被攔截，但是它仍然是一種端到端通訊技術?？偛课挥趥惗氐膽?zhàn)略研究所專家艾米麗·泰勒(Emily Taylor)指出：“這就是它的薄弱環(huán)節(jié)所在。”換句話說，不論量子加密通訊技術多么無懈可擊，但它仍然是兩個人在進行通訊，仍然會有兩個人之間的信息交換，只要是這樣，就仍然存在竊聽的可能。

　　不過，不能否認的是，量子加密技術的意義是深遠的。如果全球通訊所依賴的通訊基礎設施是安全的，那么全球性的系統(tǒng)性風險很多都能被避免。當然這并非意味著我們將進入一個徹底安全的網(wǎng)絡時代，但一些常見風險，比如信用卡交易，數(shù)據(jù)庫，以及電子通訊等一些關鍵領域的安全漏洞都將在量子加密技術下得到極大提升。泰勒表示：“每個人都希望自己的通訊是安全的，但是如果真的每個人都使用了不可破解的加密技術，那情報機關的工作難度就會加大很多。”

　　中國目前取得的成就不僅清楚的表明量子秘鑰分發(fā)技術在現(xiàn)實中是可行的，并且也表明任何想要認真獲得絕對安全通訊技術的國家，都必須在這一領域投入巨額資金。厄科特指出：“誰控制了信息，誰就控制了世界。”那么按照這種邏輯，未來將是屬于北京的。