量子通信是一种单光子传播通信技术，涉及许多艰涩的物理概念，非专业人士的确比较难以理解。但是在将来，量子通信的应用可能非常广泛，关乎生活的方方面面，所以也不妨从现在就开始尝试认识它。认识量子通信，可以先从其目标开始。首先明确的是，目前量子通信的目标并非取代传统的数字通信，而是为了让传统数字通信变得更安全。

　　传统加密有弱点

　　在经典物理或者数学的范畴内，任何信息都是需要物理介质的。只要它的传输、储存符合物理原理，那么它就可以被拦截、被拷贝、被销毁、被更改。

　　打个比方，小明想和小丽传递信息，但又不想为人所知，于是琢磨出了一套加密通信的方法。小明先编写好明文，然后根据密码本翻译成密文后，分别将密文与密码本送达小丽。小丽收到后再根据密码本，把密文还原成明文。由此可见，密码本是非常重要的东西，一旦丢失，密文也就没有了秘密。在数字通信中，密码本可以被理解为通过算法加密的密钥。

　　尽管传统数字通信的密钥数学算法极为复杂，但凡是通过算法加密的，理论上也就能通过计算进行破解。尤其是在量子计算迅猛发展的今天，经典密码算法的安全性受到了极大的威胁，如同密码本无法100%避免丢失或被盗一样。如何保障通信的安全性呢？科学家想到了量子通信。

　　加密通信的原理

　　量子通信，全称是“量子加密通信”。顾名思义，它的功能是加密，也就是保障通信安全。

　　为什么说量子通信更加安全呢？因为量子通信的密钥并不是预先设定好的，而是在通信的时侯随机产生的“一次一密”。它采用对称加密方式加密经典通信，其中对称加密密钥发放利用的是量子的方法。通信双方首先通过量子密钥的分发获取一对完全随机且只有通信双方知道的量子密钥（这一步只产生和分发密钥），通过传统信道进行密文传递。然后利用获得的量子密钥，发送方把信息进行加密变成一段密文，接收方再将收到的密文解密。

　　相比以宏观物质作为信息传递介质的传统通信手段，量子通信大多采用光子作为信息传递的介质，而且是一种基于单光子传播的通信技术，即每次只发送一个光子。在量子力学原理中，单光子受到干扰会立即发生改变。也就是说，假如窃听者拦截了光子，就会立刻被发现，并且窃听者还不知道自己的行为已经被发现了。

　　无条件安全方式

　　量子保密通信的安全性基于量子力学的基本原理，与计算复杂度无关，保证了量子通信既不可能被窃听，更不可能被破解，从而实现安全的量子保密通信。

　　从这个意义上讲，目前的量子通信解决的不是通信问题，而是通信加密问题。它的目标并不是要把传统的数字通信给取代掉，而是让其变得更安全。它需要与现有的通信方式配合，并不能独立存在。但量子通信是迄今唯一被严格证明“无条件安全”的通信方式。物理学家认为，量子通信可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

　　但是，量子通信也有一个弱点，那就是随着传输距离增长，传输速度会逐渐降低。一旦传输速度接近于零，传输无效。所以传输距离是量子通信领域中一个非常重要的指标。理解了这些，才能理解我国近日首次实现了地球上相距1200公里两个地面站之间的量子态远程传输对未来量子通信应用的重要意义。

　　（本报综合）