大开脑洞：绝对的安全出现了！

　　量子加密通信到底意味着什么？

　　“就是绝对的安全。”——中国科学院院士潘建伟语出惊人。

　　程序员的技术观瞬间被颠覆了。

　　信息安全通常被比作“道高一尺，魔高一丈”的攻防较量，程序员、工程师一直被教育：世上哪有绝对的安全？但是，量子加密通信就能保证绝对的安全！怎么理解呢？

　　在光缆传输信息的时候，不断“切割”后能量的最低单元就是单光子。因此从单光子角度看：第一，窃听信息就意味着单光子被截获，接收方将无法获得信息；第二，克隆信息则意味着单光子的状态改变，接收方一样会发现问题。后者就是量子力学上大名鼎鼎的海森堡不确定性原理。

　　因此，量子的不可分割和量子的不可克隆，决定了窃听必然被发现。在此基础上，量子密钥分发“一次一密，完全随机”，就保证了加密内容不可破译，也就是理论上的绝对安全。

　　当然，严谨的潘建伟院士也对“绝对”一词加了令人咋舌的环境描述：“除非时间倒流，因果关系逆转。”这在目前人类所处的三维空间世界里还无法想象，毕竟，好莱坞大片《星际穿越》中的多维平行世界目前还无法体验。就如牛顿经典力学适用于低速宏观世界，在高速微观世界就得用爱因斯坦相对论。至少在目前人类已经感知的世界中，绝对的安全就这样出现了。

　　量子通信：难得的世界领先

　　《自然》杂志曾评论说：“这标志着中国在量子通信领域的崛起，从十年前不起眼的国家发展为现在的世界劲旅，将领先于欧洲和北美……”

　　量子通信成为国际上量子物理和信息科学与技术的研究热点。潘建伟和他的团队，在不到十年的时间里推动我国相关技术取得国际领先地位。也就是说，正因为我国在量子通信上的世界领先地位，才有了阿里云在全球云计算领域的领先应用，技术与应用两者相辅相成。

　　在阿里云量子通信实际应用中，需要保证终端的安全、身份的安全和传输途径的安全。潘建伟团队的主要职责是把密钥安全送到终端以确保传输安全和进行身份认证，阿里云还需要保证终端的安全，以及保障相关软件和云应用环境，因此理论上的绝对安全在实际应用中会受到这样那样条件的限制。

　　据透露，阿里云量子通信产品已用阿里业务完成小规模测试，可实现到达、保密、组网、密钥分发的功能。今年将正式把合适的阿里业务切到量子安全域，进行规模化验证，同步进行开服的准备工作。

　　这还是量子通信的首次民用尝试。比如，国家投资的“京沪干线”项目主要是为了国家金融系统、政务系统、国防系统来应用量子通信，明年将要发射的量子通信卫星则将安全网络铺向全球。而在浙江省政府支持的直连“京沪干线”的“沪杭线”，则有民营企业投资。毕竟“为了无法计算的价值”，重大的技术创新在率先小范围应用后，需要通过广泛的民用普及才能实现更大价值。俄罗斯的企业家可以投资寻找外星文明，美国企业家争抢投资探索太空，民营企业的介入可以加快成本降低和技术推广普及速度。

　　从这个角度看，量子通信对于云计算的价值不只是技术的领先，更重要的是，由于绝对安全的出现而打消了更多企业级客户对于上云的安全顾虑，在物联网中未来将更有想象空间。既然马云判断：互联网是基础设施，大数据是生产资料，云计算是公共服务。那么，阿里云在国内率先投入量子科技这一前沿技术及其应用，就是“为了无法计算的价值”。

　　量子计算：较量刚刚开始

　　其实，阿里云联合中科院已经在今年7月成立一个全新实验室，共同开展在量子信息科学领域的前瞻性研究，研制量子计算机，这也是全球科技公司在顶级技术领域争斗的一大焦点。

　　量子科技的分支领域很多，热门的还有量子隐形传态和量子计算。前者是那种更为科幻的场景：利用量子纠缠技术，借助卫星网络、光纤网络等信道，传输量子态携带的量子信息。量子态就如同科幻小说中描绘的“超时空穿越”，在一个地方神秘消失，不需要任何载体携带，又在另一个地方瞬间神秘出现。量子纠缠又是什么？就是在量子世界中存在一种类似心电感应现象。

　　而量子计算却已经成为全球顶级IT企业较量的主体。自从物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)于1982年首次提出量子计算机的概念起，理论学家已经证明这种机器可解决传统计算机最快需要亿万年才能解决的问题。

　　微软早在十年前就投入量子计算研究。2013年，Google联手美国航天局NASA建立了量子人工智能实验室，旨在推动机器学习的发展。IBM今年在《自然通信》杂志上已经发表了两个量子计算领域的突破性研究成果……

　　展望未来，量子计算将在破解密码、气象预报、药物设计、金融分析、石油勘测等这些大规模计算中，带来“无法计算的价值”。将来，用量子通信来保证互联网的安全性，在终端用量子计算对大数据进行分析，构成了潘建伟想象中的量子互联网。

　　量子通信、量子计算、量子隐形传态，一切刚刚起步，一场顶级的技术较量已拉开序幕。

　　文/本报记者 陈翔

关注读览天下微信， 100万篇深度好文， 等你来看……