#科普#量子物理（16）

量子密码学

密码用上量子物理所拥有的特性会很安全。有很多关于量子密码的协议，以原始的BB84协议3和E91协议4来作为例子。 

BB84协议的BB来自于Charles Bennett and Gilles Brassard的这2人的姓氏的首字母。它运用了波函数的叠加和塌缩原理，这在之前说过的——观测会改变量子状态。

比如我给你发一条消息，为了不让其他人看见我将消息存储到量子粒子上，一旦其他人截取了这条消息，那么这条消息被观测到就会改变粒子状态，原始编码也就被破坏了。

当你拿到被其他人截取过的密钥时，就会发现有人已经看过了，这样消息被其他人知道的事也就暴露了。而我们要做的就是放弃这组密钥，发送新的。  

E91协议运用的是量子物理的另一个原理——量子纠缠态。

同样可以利用爱波罗悖论来复制量子隐形传送，将密钥通过量子隐形传送到你的手上，是直接“出现”，中间过程没有渠道，也就截取不到。

听起来这种方式很奇幻，但现在己经有这样的服务了，2007年瑞士大选就是用量子加密模式来保证投票安全的。

 “斯科提，把我传送上去！”量子的隐形传送其实己经实现了。 1993年，量子隐形传送的理论基础被一个研究团队提出。四年后，有研究团队首次实现了光子的隐形传送。 

《星际迷航》中有专门的设备扫描将要被传送的物体，好在目的地重塑它。其实，量子隐形传送和电视里看到的有所不同。 

海森堡的不确定原理说，电子的位置和速度是无法同事被准确的测量的，因此，我们无法精确的扫描一个人或一样东西，在另外的一个地方重塑它们。量子隐形传送利用量子纠缠态来避免了这个问题。 

举个例子：我在地球要传送一个东西（几个原子）到空间站，将这个东西放在粒子拼盘里，这些粒子和空间站的粒子拼盘处于纠缠态。在特定时刻，空间站里的粒子会还原为初始对象，这样量子隐形传送实现。 

可是，我们传送的是量子态（信息）还是物体本身呢？ 注意量子隐形传送不是量子复印机，量子力学中有一个定理是**不可克隆**定理，禁止对什么什么进行完全复制。 虽然人类的隐形传送还是停留在科幻想象中，但己经运用在信息加密中了，请等待进一步发展~