陳根：量子密碼學新發明，光量子比特在室温下保持穩定_風聞

文/陳根

基於量子力學最強大的特性和資源，如量子糾纏、隱形傳態和不可克隆定理的新型技術的快速發展，量子信息成為了第二次量子革命背後的核心科學。

與此同時，當前，經典密碼系統的脆弱性不僅成為對當前的潛在威脅，更是對未來具有****更為嚴重和現實的威脅。今天，竊聽者可能截獲他們無法解密的密碼。一旦技術上有足夠大的量子計算機可用，他們就可以存儲這些加密的通信並等待其解密。這意味着消息的機密性可能具有非常有限的生命週期。

在這樣的背景下，量子密碼學對應而生。量子密碼學可以説是量子信息科學中發展最快的領域，是某種量子比特——由單光子組成：光的粒子**，**它們也被稱為單個光子或光的量子比特，而這則是極難被黑客破解的。

然而，為了使這些光的量子比特穩定並正常工作，它們需要被儲存在接近絕對零度的温度下——也就是零下270攝氏度，這需要大量的電力和資源。然而，在最近發表的一項研究中，來自哥本哈根大學的研究人員展示了一種在室温下存儲這些量子比特的新方法，其時間比以前顯示的長一百倍。

研究人員表示，他們已經為我們的存儲芯片開發了一種特殊的塗層，幫助光的量子位在室温下時是相同和穩定的。此外，他們的新方法使我們能夠將量子比特存儲更長的時間，也就是毫秒而不是微秒，而這在以前卻是不可能的。

**無疑，**記憶芯片的特殊塗層使得存儲光的量子比特變得更加容易，而不需要大冰櫃，後者操作起來很麻煩，而且需要大量的電力。因此，新發明將更便宜，更符合未來工業的需求。此外，在室温下存儲這些量子比特的好處是，它不需要液態氦或複雜的激光系統進行冷卻。

另外，這是一項更簡單的技術，可以更容易地在未來的量子互聯網中實施。當然，量子密碼術無疑是迄今為止最成熟的量子技術，但理論和實驗工作都面臨着許多挑戰和懸而未決的問題。而儘管這項新發現是量子研究的一個突破，但它也仍然需要更多的工作。