据《新科学家》杂志报道,潜艇潜入水中时必须与遥远的海军基地保持安全通信,量子通信预计将支持它们赢得安全技术挑战。潜艇通常使用随机密钥,即使用后立即销毁的一次性密码来加密信息。窃听者几乎无法破译密码,因为每个密钥只使用一次。
但也有一个问题,在潜艇离开基地之前,必须安全地确定密钥,也就是说,大量的密钥将携带到船上。一旦潜艇被敌人住,密钥也会落入敌人手中,导致密钥失效。
另一个问题是,潜艇使用低频无线电波接收信息,可以穿透水流,但每秒只能传输几个字符。为了提高数据的传输速率,潜艇必须浮出水面并进行风险检测。
美国国防通信公司ITT马尔科,量子技术总监·兰扎格塔说,专家们已经讨论了几周,如何让潜艇尽可能长时间不被探测到。他建议使用一种名为量子密钥分配(QKD)解决上述问题的技术。该技术利用光子的量子特性,以两种不同的非极化方式编码0和1,生成和交换密钥。任何阻断光子的尝试都会扰乱光子的特性,并发出警报。潜艇可以通过在100米的水下建立一个安全链接,将激光光子传输到卫星和海军基地。随着密钥的变化,潜艇可以使用激光脉冲进行安全通信。
兰扎格塔的模拟表明,它可以每秒170兆字节的速度传输和接收数据,这足以支持视频通信。他将在本月由美国国家标准和技术协会主办的密码研讨会上详细阐述这一想法,并计划稍后在美国海军研究实验室(NRL)在通过水流传播时,测试光子量子态是否能保持良好。
但是奥地利维也纳大学的鲁伯特·乌尔森对这个想法有不同的看法。2007年,他参与了一个可以在空中发送144公里光子的科研项目,创下了量子密钥分配的记录。虽然理论上,量子加密信号可以发送到卫星或卫星,但乌尔森表示,所需的设备从未在空气和水下使用过,所以这个想法仍然是一个幻影。
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