日前，赛门铁克这位网络安全界的权威人士指出，名为“神行客”（Strider）的黑客组织在过去五年里对中国、俄罗斯等国家进行了网络间谍攻击。这个黑客组织技术高超，赛门铁克甚至怀疑其背后有国家支持。那么，中国的信息安全防线有没有坚实的后盾呢？当然有，我国正在大力发展的量子通信技术就是一道强有力的防线。
今年全球首颗量子实验卫星的成功发射，标志着我国在量子通信网络建设方面迈出了坚实的一步。“京沪干线”项目也将于今年年底完工，这是一条长达两千公里的量子保密通信线路，将成为全球首个也是距离最远的广域光纤量子保密通信骨干线路。这一技术的实施将使我国的信息安全性得到极大的提升，即使面对国外最先进的黑客技术，也无法破解我们的量子密钥分配技术。
量子密钥分配技术是基于量子力学中的“单量子不可克隆定理”实现的，保证了密钥传输的绝对安全性。这一技术的原理可以简单理解为：每个光子都有特定的偏振方向，发送方通过不同的偏振滤色片遮挡光子源，产生不同的偏振光子来代表“0”和“1”。而接收方则随机选择使用不同的偏振滤色片来过滤光子。通过公开信道确认后，双方就能得到共享的绝对安全的密钥。这一过程中，任何第三方的介入都会立即被发现。
在这一技术中，每一个步骤都有极高的精度要求。例如，发送方需要精准控制光子的偏振状态，而接收方也需要精确选择使用何种偏振滤色片。但正是这种精细的操作保证了密钥的安全性。即使窃密者试图在传输过程中截获光子并改变其状态，这种细微的变化也能被接收方轻易察觉。而且，通信双方会通过交换很长的光子序列来确认密钥的正确性，一旦发现有误，就会立即采取纠正措施。这就使得量子密钥分配技术成为了一种绝对安全的通信方式。这不仅是一项前沿科技，更是保障信息安全的关键技术。这一技术的应用将推动我国信息科技领域的进步，并为全球信息安全树立新的标杆。图2展示了量子密钥分配技术的工程示意。在这一技术中，密钥的每一位信息都是依赖于单个光子进行传输的。单个光子的量子特性使得任何试图拦截并复制其状态的窃密行为在不被察觉的情况下变得不可能。相比之下，普通光通信中的每个脉冲包含大量光子，其中单个光子的量子行为被群体的统计行为所掩盖，这使得窃密者在海量光子流中截取一小部分光子而不被通信双方察觉成为可能，因此传送的密钥的安全性无法得到保障。
量子密钥分配技术的核心在于生成、传输和检测具有多种偏振态的单个光子流。特殊的偏振滤色片、单光子感应器和超低温环境共同使得这一技术得以实施。在光纤网络上，传输的是单个光子序列，因此数据传输速度远远低于普通光纤通信网络。这使得它不适合传输大量的数据文件和图片，但其专门用于传输对称密码体制中的密钥。
当通信双方成功交换并确认共享了绝对安全的密钥后，即可使用该密钥对大量数据进行加密，然后在不安全的高速网络上进行传输。“量子通信”这一术语可能会引起误解。目前，它实际上特指量子密钥分配技术。尽管量子密钥分配光纤的网络速度较慢，但每秒传输上千位的密钥毫无压力。通信双方拥有数百位长的安全密钥，并且可以随时更换密钥，这为通信安全提供了非常可靠的保障。
量子密钥分配技术的根基是物理学，而非数学。面对当前的信息安全危机，该技术充当了救世主的角色。它为信息科学的进一步发展奠定了坚实的基础，确保通信安全，对抗日益严重的网络威胁。
