阿里放弃的量子通信，到底有何用

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　　量子密话上机

　　降本增效的阿里近期突然宣布要让量子计算回归科研机构，表示已将量子实验室及可移交的量子实验仪器设备捐赠予浙江大学，并向其他高校和科研机构进行开放；对于量子实验室的员工，浙江大学将采取“双向选择、公开招聘”进行安置。

　　阿里想传达的主要意思是，旗下研究机构达摩院要缩编，所以决定裁撤跟AI 关系不大的量子实验室。这个量子实验室成立于2015 年，是阿里云与中科院量子信息与量子科技创新研究院合作成立的，原本是想模仿谷歌与美国NASA 的合作机制，将阿里云在经典计算算法、架构和云计算方面的技术优势与中科院在量子计算和模拟、量子人工智能等方面的优势相结合，探索下一代超快计算技术。

　　但实际上，阿里在投身量子计算之前，更看好的其实是量子通信，或者说量子加密技术。曾任阿里首席技术官的王坚博士曾表示，从计算能力上说，传统的技术已经达到了一个瓶颈，“而量子通信技术对于通信安全性问题的解决，则属于一种根本性的突破”。当时并不成熟的量子通信成果也曾在短期内上线阿里云，不过因为始终没搞明白怎么实现产业化，该量子实验室最终还是决定押注量子计算。

　　阿里抛弃量子通信研究，华为和中国电信却走出了重要一步。近日，华为Mate 60 Pro 量子密话定制终端正式发布，虽然还没有公开售卖，但已经可以视作量子通信商业化的重要节点。

　　神秘的“QKD”

　　回到技术本身，首先要明确，量子通信并不是用“万能”的量子力学来传递信息，而是利用量子力学原理来分发密钥，学界称之为量子密钥分发技术（quantum key distribution，QKD）。传统的加密通信是很容易被破解的，一般过程是：A 将明文通过加密算法或密钥（以前也叫密码本）转换成一段“伪文”，再把伪文通过无线电、光纤等传输给B，B 再通过相应的逆运算把伪文翻译成明文。这个过程中，伪文是很容易被截获的，密钥就成了加密通信的关键。

　　想要完全保密，那就需要保证密钥的绝对安全。但是现在的超级计算机算力越来越强，破解各类算法也只是时间和资源问题，想要实现密钥的安全，就要保证密钥真的是随机生成，并且只使用一次。而QKD 正是利用量子的不可克隆性，以此保证密钥的随机生成。

　　我们平时收到的验证码其实并不是真正的随机数，它是由软件算法生成的，而算法是可以预测并破解的。QKD 就不一样了，它能利用光量子的偏振态发出真正随机生成的二进制密钥。

　　光子就是量子，光子的偏振态有两个方向，要么水平垂直，要么对角方向垂直。AB 之间要先确定密钥，A 可以先随机生成一段二进制代码，这些0 和1 会通过测量基转化为不同的光子偏振态；B 收到后用随机摆放的测量基对照就可以得出一串代码，这个结果可能是对的也可能是错的，B 要再发回给A，由A 根据原来随机生成的二进制代码判断哪个要留下，留下的就是密钥。

　　第三者如果想窃取信息，只能去测量A 到B 的光子，但是由于量子的不可克隆性，他只能抢在B收到之前测量光子偏振态。本来一半一半的概率，第三者一测量光子偏振态就会受到影响，到B 手里的测量准确率就会低于50%，那么就可以立刻中止通话。

　　如果两个人想通过手机实现量子通信，要先把两部手机配对，之后无论是图片、通话、信息都可以用QKD 保密进行，甚至还可以“阅后即焚”，现阶段看，对于普通人来说意义不大，政府、企业高层才是这一产品的主要用户。

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