《奇妙量子世界》:敞開(kāi)了心扉,她的世界,你可以讀懂

(文/亦濃)



你在網(wǎng)上買買買的時(shí)候有沒(méi)有想過(guò),你的交易信息安全嗎?


答案是暫時(shí)安全,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)交易信息都經(jīng)過(guò)了RSA加密。


比方說(shuō),520的時(shí)候,你向手機(jī)發(fā)出指令:給親愛(ài)的她由銀行轉(zhuǎn)賬520元。

此時(shí)銀行產(chǎn)生了公鑰和私鑰,你發(fā)起轉(zhuǎn)賬的銀行向手機(jī)傳來(lái)公鑰,經(jīng)過(guò)RSA加密,將轉(zhuǎn)賬的信息形成密文。

密文到了銀行端以后,你心愛(ài)的人的賬號(hào)所在的銀行端再利用私鑰,將密文解密成明文,就得到了你給銀行的指令,按你的要求向你心愛(ài)的人的賬戶轉(zhuǎn)賬520元。

在此期間,如有竊聽(tīng)者,他只能得到一堆亂碼。

而竊聽(tīng)者聽(tīng)到的亂碼如要解密,則一臺(tái)普通的計(jì)算機(jī)要破解這1024位的密鑰起碼得耗費(fèi)十萬(wàn)年。

那么問(wèn)題來(lái)了:如果將來(lái)有了量子計(jì)算機(jī)呢?

若有了量子計(jì)算機(jī),運(yùn)用量子計(jì)算的肖爾算法,別說(shuō)1024位了,即使破解2948位,它也只需幾秒鐘。

這就是“量子保密通信技術(shù)”。

要搞“量子保密通信”,是為了未來(lái)的信息安全?!昂θ酥牟豢捎校廊酥牟豢蔁o(wú)。”掌握核心技術(shù),才能防患于未然。

如何防,那肯定得有防備之科技吧。

量子保密通信,說(shuō)白了,就是利用量子力學(xué)的性質(zhì),先發(fā)送后產(chǎn)生一組完全隨機(jī)的密鑰,供通信雙方加密和解密時(shí)使用。

整個(gè)過(guò)程不可竊聽(tīng),產(chǎn)生的密文不可破解,在物理上是絕對(duì)安全的。

為什么說(shuō)整個(gè)過(guò)程不可竊聽(tīng)???《奇妙量子世界》里有生動(dòng)而詳盡的解釋。

《奇妙量子世界》是關(guān)于量子信息的科普漫畫(huà),將中國(guó)科學(xué)院潘建偉博士及其團(tuán)隊(duì)成員曾經(jīng)發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊上的科研成果通過(guò)生動(dòng)有趣的漫畫(huà)形式介紹給讀者。

內(nèi)容包括量子通信、量子密碼、量子計(jì)算、量子模擬、量子糾纏等。

通過(guò)一頁(yè)頁(yè)精彩紛呈的漫畫(huà),讓您在享受漫畫(huà)的幽默趣味的同時(shí),得到了科普的快樂(lè)。

《奇妙量子世界》這本書(shū)的開(kāi)篇,即恢弘磅礴地展示了,全球十萬(wàn)人同一時(shí)間,向上帝發(fā)起攻擊的龐大場(chǎng)面。

這十萬(wàn)人,是如何向上帝發(fā)起的攻擊?

他們是通過(guò)登錄大貝爾實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站,進(jìn)入一個(gè)類似神廟的小游戲的形式。

緊接著,書(shū)中介紹了大貝爾實(shí)驗(yàn)室的設(shè)立初衷及如何進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),并通過(guò)幾篇文章科普了什么是量子世界。

書(shū)中內(nèi)容包括:

量子密碼學(xué)是怎么來(lái)的?5分鐘就能看懂“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星的千公里級(jí)量子糾纏分發(fā)?

量子衛(wèi)星,如何從千公里高空把量子撒進(jìn)地上的小鏡子里?物質(zhì)的本質(zhì)是信息嗎?如何在太陽(yáng)光下找到藏著量子密鑰的單個(gè)光子?

量子通信京滬干線的原理是什么?它是怎么造出來(lái)的?中國(guó)最新的量子計(jì)算機(jī)是什么樣子?物理學(xué)家在絕對(duì)零度附近,如何觀察原子戀愛(ài)和分子分手?……等等。

好奇寶寶的這些問(wèn)題,都可以在本書(shū)中找到答案。

《奇妙量子世界》由墨子沙龍好Sheldon漫畫(huà)工作室共同完成。

書(shū)中內(nèi)容詼諧有趣,畫(huà)面美觀時(shí)尚。紙張厚實(shí)光潔,印刷清晰,整體高端大氣上檔次。

是一本顏值高高,集大氣、美觀,又有趣、實(shí)用的科普讀物,沖這個(gè)顏值,我給這本書(shū)打五星。

書(shū)中,漫畫(huà)精心、語(yǔ)言幽默,人人都能讀懂,適合大朋友、小朋友們閱讀和珍藏。

當(dāng)然,從中我們可以了解到未來(lái)的科技發(fā)展方向,對(duì)于我這類的科技盲來(lái)說(shuō),也是一本不可多得的掃盲教材書(shū)。

其中,我比較感興趣的量子密碼學(xué)分享給大家。


在量子物理學(xué)中有一個(gè)奇怪的定理叫做,量子不可克隆定理,也就是說(shuō),如果你制造了一個(gè)量子態(tài)x,并且對(duì)外界保密,那么任何人都不可能像我們之前copy一樣,克隆一個(gè)跟他一模一樣的量子態(tài)出來(lái)。

任何偽造者都不可能只測(cè)一次,就能準(zhǔn)確的測(cè)出量子態(tài)的全部特征。這是由于量子的“測(cè)不準(zhǔn)原理”在起作用。

既然測(cè)一次測(cè)不出來(lái),那能不能測(cè)多次呢?

不能。

因?yàn)?,量子態(tài)還有個(gè)毛病叫做“只能測(cè)一次”,不論是誰(shuí),只要對(duì)任何一個(gè)量子態(tài)做一次測(cè)量,那這個(gè)量子態(tài)就會(huì)瞬間轟塌,徹底變成另外一個(gè)狀態(tài)。

所以第1次沒(méi)測(cè)準(zhǔn),那么永遠(yuǎn)也不會(huì)有第2次機(jī)會(huì),這就是量子物理上的“不可偽造”和”不可復(fù)制”。

鑒于量子物理的這種“不可偽造”和“不可復(fù)制”,即“不可克隆”的特征,量子密碼學(xué)就這么來(lái)了。

量子的不可克隆定理,是量子密碼學(xué)的依據(jù)。

“量子科學(xué)是非常復(fù)雜和難懂的科學(xué)概念之一。然而,讀過(guò)這本漫畫(huà)書(shū)的讀者不會(huì)這么想?!惫麣ED、在行創(chuàng)始人姬十三如是說(shuō)。

量子世界再奇妙,只要她敞開(kāi)了心扉,我們還是可以走進(jìn)來(lái),走一走,看一看的。

揭開(kāi)那層神秘的面紗,她的世界不再朦朧。

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