一个量子gydF4y2Ba我gydF4y2Ba互联网承诺一个真正的gydF4y2BaunhackablegydF4y2Ba通信方式,但到目前为止,大多数提议一次只连接两个用户,而且需要昂贵的基础设施。现在,研究人员已经展示了第一个利用现有光纤的城市范围的量子网络gydF4y2BargydF4y2Ba光缆。gydF4y2Ba

而gydF4y2Ba我gydF4y2Ba互联网使大规模的扩张成为可能gydF4y2Ba的gydF4y2Ba全球经济也非常容易受到攻击。一个gydF4y2Ba2018年的报告gydF4y2Ba从美国gydF4y2BaggydF4y2Ba政府估计,2016年网络犯罪给美国经济造成的损失在570亿美元至1090亿美元之间,而且几乎可以肯定,这个数字还会大幅上升gydF4y2Ba到现在为止gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

量子通信有望阻止黑客的行动。这是因为量子系统的一种不寻常的特性,在这种特性下,观察它们不可避免地会改变它们。也就是说,如果你用粒子的量子状态发送信息gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba当另一个人试图拦截并阅读它时,信息就会在过程中被混淆,向接收方发出警告。gydF4y2Ba

这种真正不可破解的通信的承诺正在推动全球建立量子通信gydF4y2Ba我gydF4y2Ba消除,与gydF4y2Ba中国目前稳居领先地位gydF4y2Ba。量子计算机的快速进步也给了它额外的动力,预计量子计算机可以很容易地实现这一目标gydF4y2Ba破解当前加密方法gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

但到目前为止,大多数量子通信方法只能同时连接两个用户,通常依赖于所谓的“可信节点”,这要求每个用户都有昂贵的发送端和接收端硬件,增加了安全漏洞的可能性。gydF4y2Ba

然而现在,英国布里斯托尔大学的一个研究小组gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba开发了一个量子通信网络,可以同时连接至少8个用户,距离17公里。在一个gydF4y2Ba纸gydF4y2Ba科学的进步gydF4y2Ba,gydF4y2Ba他们证明该网络可以同时安全地连接所有28个可能的配对gydF4y2Ba8gydF4y2Ba用户跨越城市现有的光纤网络。gydF4y2Ba

”gydF4y2Ba这代表了一个巨大的突破,使量子互联网成为一个更加现实的命题gydF4y2Bal。”gydF4y2Baead作者Siddarth JoshigydF4y2BasagydF4y2BaidgydF4y2Ba在一份新闻稿中gydF4y2Ba。gydF4y2Ba”gydF4y2Ba到目前为止,建立量子网络需要巨大的成本gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba时间和资源gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba此外,它还经常在安全性上做出妥协,从而破坏了整个目标。gydF4y2Ba我们的解决方案是可扩展的,相对便宜,最重要的是,坚不可摧。gydF4y2Ba”gydF4y2Ba

研究人员的网络使用了一种被称为量子密钥分发的流行方法,在这种方法中,加密密钥被编码到光子的量子态中,然后安全地传输给其他用户。然后通过传统的通信cha共享加密信息gydF4y2BangydF4y2Ba奈尔和量子密钥被用来破译它。gydF4y2Ba

通常,这样一个系统中的每个用户都需要直接连接到对方或通过可信节点连接,这可能会使大型网络成本高昂,并增加黑客可以利用的窗口数量。gydF4y2Ba

但研究人员设法得到了gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba这要归功于一种已经在电话技术中使用了一个多路复用技术,这种技术已经使用了一个多世纪。它涉及到将多个数据流组合为一个信号,该信号可以在sep之前通过共享链路传输gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba当他们到达目的地的时候,再次被点名。gydF4y2Ba

研究人员gydF4y2Ba使用单个光子对源gydF4y2Ba,哈gydF4y2BadgydF4y2Ba这意味着它们的量子态在本质上是相互关联的,任何对其中一个的改变或测量都会在另一个中反映出来。然后,研究人员根据波长将这些纠缠光子对分割成多个通道,然后将它们组合或复用,并在单个光纤上传输gydF4y2BargydF4y2Ba光缆。gydF4y2Ba

每个用户从一个独特的频道组合接收信号,确保他们与每个其他用户共享至少一个频道。通过查看共享通道上的测量值,任何两个用户都可以在彼此之间建立一个量子密钥,允许他们安全地通信。gydF4y2Ba

这种方法使添加额外用户变得简单得多,因为它们只需要设置一个接收器,而不是为网络中的每个其他用户设置一个接收器。这将大大节省成本;乔希预测,如果使用以前的方法,一个拥有100个用户的网络将花费大约50亿英镑(66亿美元),而他们的网络只需要450万英镑。gydF4y2Ba

该系统仍然只是一个概念证明,在它准备好黄金时间之前将需要相当多的额外开发。但是,这种方法有希望使一个牢不可破gydF4y2Ba量子网络gydF4y2Ba成为现实。gydF4y2Ba

”gydF4y2Ba有了这些规模经济,普及使用的量子互联网的前景就不那么遥不可及了。gydF4y2BaidgydF4y2Ba乔希。“在不久的将来,我们可能会考虑为数百万用户提供服务,而不仅仅是成百上千的用户。”gydF4y2Ba

图片来源:gydF4y2Ba默罕默德•哈桑gydF4y2Ba从gydF4y2BaPixabaygydF4y2Ba