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E安全1月16日訊 澳大利亞格里菲斯大學量子動力學中心找到了一種新方法，以在實驗室環(huán)境之外的普通條件下觀察光粒子是否存在“幽靈超距效應（Spooky Action At A Distance）”。如果存在，“幽靈超距效應”將可幫助檢測黑客攻擊，從而顯著提升互聯(lián)網安全性、數據安全性以及隱私性，在實現(xiàn)超級安全的量子通訊道路上更進一步。
什么是“幽靈超距效應”？
量子力學的創(chuàng)始人之一、著名物理學家——愛因斯坦曾提出了一套飽受爭議的量子物理理論，通過對目標物體的單純感知——在沒有任何形式的接觸的情況下——向其傳遞能量，這意味著兩個互不連接的對象之間同樣可以存在交互，即量子糾纏粒子之間的瞬時效應。愛因斯坦將這一現(xiàn)象總結為“幽靈超距效應”，但又認為量子糾纏理論有所缺失，不夠完善，最終愛因斯坦認為這種“幽靈遠距效應”并不存在。
這項理論如何改善網絡安全性？
科學家們一直在研究超距光子對之間的量子糾纏現(xiàn)象，量子糾纏在本質上可以實現(xiàn)網絡的絕對安全，但光子在高速傳輸過程中發(fā)生的光吸收和散射有可能造成信息丟失，威脅網絡安全。距離越遠，被散射得光子也越多；這些光子極易受到攔截，意味著其承載的數據有可能被黑客解碼。澳大利亞格里菲斯大學量子動力學中心此次研究證實了量子隱形傳態(tài)能夠解決這一問題。
團隊首席專家杰夫-普賴德教授在一份聲明中表示，“隨著量子通道長度的增加，能夠成功通過鏈接的光子數量會變得更少，這是因為不存在任何完全透明的材料，意味著吸收與散射必然引發(fā)光子損失?！?/p>
而量子非定域性——即彼此互連的兩套量子系統(tǒng)（計算機）——被視為一種能夠保障兩臺計算機之間數據安全傳輸的整體機制。過程包括檢查發(fā)送及接收的數據，從而確定信息是否到達目的地。
數據傳輸系統(tǒng)利用兩個“糾纏態(tài)”光子實現(xiàn)兩個位置之間的信息傳輸。這對光子處于“糾纏狀態(tài)”，這意味著兩個異地（糾纏）光子間確實會發(fā)生相互作用，因此測量其中一個即可獲知與其配對的另一光子的性質。但無法解釋為什么通過光纖通道傳輸光子時，會因吸收或散射損失光子，它只能表明信息的成功傳遞，而真正的問題在于信息傳遞是否安全？
如果科學家們能夠在數據丟失的時候進行糾纏態(tài)測試，就能夠很容易地判斷兩點之間的信息是否存在差別，光子是否已經丟失。然而這絕不是項輕松的任務。科學界長久以來一直在努力尋找一種能夠在光子損耗時測試糾纏態(tài)的方法。
為了測試糾纏態(tài)光子，該研究小組提出了一種名為量子隱形傳態(tài)的方法，旨在幫助其研究量子糾纏現(xiàn)象，且此法適用于高損耗系統(tǒng)。
研究論文第一作者摩根·韋斯頓博士解釋稱，該研究小組選擇了一些在高損耗隧道中存留下來但卻因散射而未能抵達目的地的光子。這些光子被“傳送”至另一清潔且高效的量子通訊通道當中，并在這里進行常規(guī)量子轉向測試以確定早期系統(tǒng)出現(xiàn)損耗狀況時各光子間的交互或糾纏作用。
韋斯頓指出：
“在這里，我們的量子轉向測試將能夠順利完成。我們的方案還記錄下一項額外信號，從而讓我們了解光粒子是否真正通過了傳輸通道。這意味著即使在損耗率極高的情況下，我們也能夠預先排除不成功的分配事件，并安全完成信息傳輸?！?/p>
在傳送過程中，研究人員需要使用單獨的高質量光子對。他們必須以極高的效率生成這些額外的光子對，并進行檢測，當研究人員發(fā)現(xiàn)長距離傳輸線路出現(xiàn)損耗時，進行補償。而將其放置在一套理想化的系統(tǒng)當中，有助于科研人員研究量子糾纏效應。
利用這種方法，該研究小組得以在長度約80公里的通信光纖內測試光子吸收情況。這項研究結果發(fā)表在1月5日的《科學進展》雜志當中（http://advances.sciencemag.org/content/4/1/e1701230）。
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