【量子通信】单量子不可分割性、多态性、纠缠性、量子密钥分发（QKD）

背景：在量子计算下，很多密码不再安全或受到影响，特别对于那些重要、需要长期保密的信息，已经构成了现实威胁。各密码影响情况：公钥密码相对影响较大，其次是哈希函数，最后是私钥密码。

定义：量子保密通信（Quantum Secure Communication, QSC）是结合量子密钥分发（Quantum Key Distribution, QKD）和密码技术的安全通信解决方案。基于量子力学的基本原理，不依赖于对计算复杂性的要求和假设，保证秘钥分发过程的安全性。

量子具有矛与盾的双面性：

  1、矛：并发性、计算速度快，用于量子计算。

  2、盾：具有以下特性，用于量子通信。

          1）单量子不可再分子（通常为单光子）：攻击者无法通过窃取单量子一部分并测量其状态的方法来获得密钥信息。

          2）多态性：量子系统可以处于多个状态的叠加态，而不仅仅是单一确定的状态，形态不可预知。不确定性原理，由海森堡提出的不确定性原理表明，无法同时准确地知道一个粒子的位置和动量，并且粒子的某一属性的精确测量会导致其他属性的不确定性增大，测量会导致量子变化。 

          3）纠缠性：当两个或多个粒子发生相互作用后，它们会变得纠缠在一起，即使它们之间的距离很远，对其中一个粒子的测量都会立即影响到其他纠缠粒子的状态。通过纠缠粒子的特性，量子信息可以在不直接传递粒子的情况下进行传输，也称为“量子隐形传态”。

           注：量子通信分为两种，一种是量子密钥分发，利用量子的不可复制性以及测量的随机性来生成量子密码，给传统的数字通信加密；另外一种是量子隐形传态，利用量子纠缠直接传送量子比特。