量子大躍進

每天都有大量的交易在網上進行，數據的傳輸與保存益發顯得重要。一般的加密系統以一對密鑰供訊息傳送者加密和接收者解密。這類密鑰通常都是衍生自一個隨機大數，要破解很困難，但不是不可能，尤其是隨着超級電腦的不斷改進，破解密碼只會愈來愈容易。

運用量子力學的原理，量子加密法提供了一個新選擇，令傳輸數據更快更多，而且也更安全，因為經量子加密法處理的數據一旦被截取，數據本身必會產生變化，引起警惕。

在量子傳輸中，傳送者會向接收者送出一束光子。光子的屬性之一是在運動過程中會不斷旋轉。傳送者隨機使用兩個工具之一送出光子，使其一是依着一條垂直的軸心旋轉，一是按橫切的軸心旋轉。接收者雖擁有同樣工具，但他不知道光子原本以哪個工具送出，所以他有一半機會以不符送出軸心的工具接收光子，導致記錄出錯。但傳送者其後會告訴他當初使用哪個工具送出光子，接收者只要剔除那些出錯記錄，便可得出傳送者原想傳遞的訊息。

如果有駭客截到部分光子，他會如接收者一樣，因不知傳送者使用哪個工具送出光子而作出錯誤記錄，他錄到的不過是一串隨機而沒意義的光子訊號。再者，他半途截取光子，會改變了光子的型態，當光子最終到了接收者那裏，接收者儘管使用正確的工具，但記錄到的仍是錯誤的型態，接收者便會知道有駭客了。

量子加密法的理論已經存在多年，不過近年中國在這方面的技術突飛猛進。2016年8月，中國成功發射世界第一個量子衛星「墨子號」。今年9月，它又宣布成功進行了第一次以量子加密的洲際視像會議。

中國已晉身量子加密法的先進國之列，將與歐美諸國在發展及應用這項技術於商業，醫學、通訊及軍事領域一較高下。未來競爭白熱，指日可待。

 

T.C.

本文出自《中大通訊》第509/510期（2017年12月）

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