在經(jīng)典通信中，竊聽者如果要竊聽密碼，他首先是將密碼抄寫下來(lái)，再進(jìn)行解碼。但在量子通道中，抄寫量子態(tài)是不可能的，因?yàn)閷?duì)量子態(tài)的任何測(cè)量都會(huì)產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致量子態(tài)的塌縮。也就是說(shuō)，測(cè)量將會(huì)留下痕跡，通信的雙方能立即覺察到竊聽者的存在而終止通信。

每個(gè)國(guó)家、公司等組織都有大量的機(jī)密，特別在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，情報(bào)的泄漏會(huì)影響戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)，有關(guān)千萬(wàn)人的性命，所以通信技術(shù)中的密碼學(xué)占有重要地位。在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)通信突飛猛進(jìn)的時(shí)代，信息安全問題成了連廣大普通民眾都非常關(guān)注的焦點(diǎn)。一部密碼學(xué)的發(fā)展歷史，充滿了加密者和竊密者之間永無(wú)休止的斗爭(zhēng)。

盡管在幾千年之前就有了密碼的雛形，但密碼學(xué)作為一門真正意義上的科學(xué)，是從1948年香農(nóng)發(fā)表《通信的數(shù)學(xué)原理》開始的，并影響了整個(gè)數(shù)字時(shí)代的通信技術(shù)。

在通信保密和竊聽的斗爭(zhēng)中，量子力學(xué)能扮演哪些角色呢？這可以從保密者和竊聽者兩個(gè)角度來(lái)分析。從竊聽者一方來(lái)看，量子現(xiàn)象中由于疊加態(tài)和糾纏態(tài)的存在，為計(jì)算提供了經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法比擬的量子平行處理的超強(qiáng)能力。因而便有可能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大素?cái)?shù)分解的運(yùn)算，從而破解目前經(jīng)典計(jì)算技術(shù)無(wú)法破解的加密算法。

從保密者的角度來(lái)看，量子力學(xué)將徹底地改變密碼學(xué)，改變甚至終止保密和竊聽之間原來(lái)看起來(lái)永無(wú)休止的游戲。因?yàn)楦鶕?jù)量子力學(xué)的規(guī)則，量子密碼是不可竊聽、不可破解的！量子理論似乎是提供了一種絕對(duì)安全的密碼通信系統(tǒng)。具體地說(shuō)，在經(jīng)典通信中，竊聽者如果要竊聽密碼，他首先是將密碼抄寫下來(lái)，再想辦法進(jìn)行解碼。然而，在量子通道中，抄寫量子態(tài)是不可能的，因?yàn)閷?duì)量子態(tài)的任何測(cè)量都會(huì)產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致量子態(tài)的塌縮，原來(lái)的量子態(tài)就不復(fù)存在了。也就是說(shuō)，測(cè)量將會(huì)留下痕跡，通信的雙方能立即覺察到竊聽者的存在而終止通信。所以量子力學(xué)原理完全保證了量子通信的安全性。

比如，發(fā)送方向接收方發(fā)送一系列隨機(jī)的、準(zhǔn)備作為密鑰的量子態(tài)，接收方隨機(jī)地對(duì)這些量子態(tài)進(jìn)行測(cè)量。然后，雙方由經(jīng)典通道交換信息，檢測(cè)接收方測(cè)量的誤碼率，從而認(rèn)可最終的密鑰。如果有一個(gè)竊聽者進(jìn)行了竊聽操作的話，便會(huì)破壞發(fā)送方原來(lái)的量子態(tài)，使接收方接受的誤碼率大大增加，雙方就能夠發(fā)現(xiàn)竊聽者的存在，立即采取必要的措施。比如，換另一條量子通道，重新傳送另一套新密鑰。因此，對(duì)量子通信的竊聽?zhēng)缀醪豢赡艹晒Α?/p>