揭秘量子保密通信：任何测量都无法穷尽量子信息(2)
如果有人企图窃听又会如何呢？按照海森堡测不准原理，任何测量都无法穷尽量子的所有信息。
因此，窃听者要复制一个完全相同的光子根本是不可能的事情。他只有在中途拦截光子进行测量，然后按照测量到的信息发送一个相同的粒子。
与鲍勃一样，窃听者伊娃这时只能随机选择测量方式。而按错误测量方式得到的信息必然会误导她发出错误的光子信号。当爱丽丝与鲍勃对照密钥时，这些蛛丝马迹就会“供出”窃听者的存在。
伊娃用错误方式接收光子的概率为50%，而鲍勃有50%的可能用正确方式接收这个光子，因此每窃听一个光子，窃听者有25%的可能被发现。这似乎是一次成功的窃听。但往往密钥并非只由一个光子信息组成，当密钥长度增长至72个光子时，伊娃仅有十亿分之一的可能不被发现。这真是应了一句古话：常在河边走，哪有不湿鞋。
1991年，英国科学家埃克特（Artur Ekert）又提出了一套新想法。在这套被称作E91的通信协议中，量子纠缠态被用于传输和保证信息安全。
根据这种被爱因斯坦称作“幽灵般超距作用”的量子行为，两个粒子经过相互作用后似乎就具有了某种“心电感应”：无论距离多远，只要一个粒子的状态发生变化，另一个粒子也会改变状态。这种“心电感应”几乎是在瞬间发生，远远超过光速。
如果爱丽丝和鲍勃各持有这样一个粒子，爱丽丝只要对粒子进行某种操作，这个信息就会瞬间传输到鲍勃处。在E91协议中，爱丽丝和鲍勃先各自随机选取方式对各自的粒子进行测量，然后选取双方使用了相同测量方式得到的结果作为密钥。
而要检测是否有窃听者，爱丽丝和鲍勃只要挑选出他们使用了不同测量方式的粒子，检测它们是否仍然是纠缠粒子对就可以了。如果两个粒子不再具有“心电感应”，那必定有人在传输途中“偷梁换柱”。
E91、BB84及其1992年的变体B92协议是构成了目前应用最广泛的量子保密通信体系。或将它们稍加变化，或互相借鉴，科学家们希望籍此实现最安全、有效、便利的保密通信。
量子通信到底有多远？
本奈特和布拉萨德1984年用全新的通信协议叩开量子保密通信的大门，至今1/4个世纪的时间已经过去。然而，量子保密通信离走进寻常百姓家仍有一段距离。究竟是什么阻挡了人类的脚步？
1989年，华生实验室里一个被称作“玛莎阿姨的棺材（Aunt Martha's coffin）”的小盒子中，光子携带着密钥信号走过了30厘米的距离，证实了量子保密通信的可行性。1993年英国国防部又将这一纪录提高到10公里。
但在实际操作中，科学家发现虽然已经有了完备的密钥分发协议，诸如如何得到单个光子源，如何减少光子信号在传输过程中的损耗等问题却始终限制着量子通信的实际应用。(责任编辑：admin)
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