'양자'라는 단어를 떠올리면 대부분의 사람들은 신비롭고 신비한 양자물리학과 '신은 주사위 놀이를 하지 않는다'는 아인슈타인의 유명한 명언을 떠올릴 것이다. 우리의 과거 인상에서 양자물리학은 '불확실성', '불확실성'과 같은 단어와 연관되는 경우가 많다. 그러나 우리는 의사소통에 있어서 가장 중요한 것이 안정성, 보안성, 신뢰성이라는 것도 알고 있다. 그렇다면 모순처럼 보이는 양자와 통신은 어떻게 연결될 수 있을까? 이를 이해하기 위해 전통적인 의사소통에 '양자'가 필요한 이유부터 시작해 보겠습니다.

전통적인 의사소통의 한계

우리 모두 알고 있듯이 비밀번호는 이제 우리 삶의 일부가 되었습니다. 예를 들어 온라인 쇼핑 이체, 위챗 로그인, 우리가 볼 수 없는 정보를 전송하는 과정에서도 통신과 거래의 보안을 확보할 수 있기 때문에 비밀번호가 필요하다. 그러나 암호화를 사용하면 암호 해독기가 존재하며, 이 두 적 사이의 경쟁은 우리 통신의 역사 전반에 걸쳐 지속되어 왔습니다. 특히 전쟁 기간에는 암호 해독의 성공 여부가 최종 전투 상황에 영향을 미칠 수도 있습니다. 2차 세계대전 당시 미군은 일본군 전보의 암호화 방법을 해독해 일본군 고위 간부들의 행방을 파악했고, 결국 야마모토 이소로쿠 해군 총사령관을 사살하는 데 성공해 승리의 기반을 마련했다. 태평양 전쟁. 또한 직접 도청하거나 정보를 가로채는 것도 비밀을 유출하는 매우 일반적인 방법입니다. 예를 들어, 영화 '도청'은 타인의 대화를 도청하면서 벌어지는 일련의 이야기를 담고 있다.

많은 분들이 궁금해하셨는데요, 정보를 안전하게 전송할 수 있는 방법이 없을까요? "통신을 기밀로 만들기"에는 실제로 두 가지 아이디어가 있다고 요약할 수 있습니다. 하나는 A와 B 사이의 전용선과 같은 물리적인 암호화입니다. 전용선의 중간에 보초가 있습니다. 정보를 가로채고 싶은 스파이는 도청을 위해 광케이블에 뭔가를 해야 하며, 이는 필연적으로 적발될 것입니다. 보초들. 이 보안 채널에서는 정보를 암호화할 필요도 없으며 정보를 일반 텍스트로 직접 교환할 수 있습니다. 그러나 물리적 격리 방법은 효율성이 낮고 비용이 높으며 소수의 중요하고 자격을 갖춘 위치에서만 이 방법을 사용할 수 있어 비현실적입니다.

다른 하나는 정보암호화인데, 캡슐화된 정보에 비밀번호를 추가해 공개 채널을 통해 전송하는 방식이다. 누군가가 가로채더라도 문제가 되지 않습니다. 열쇠를 가지고 있는 상대방만이 상자를 열고 정보를 얻을 수 있기 때문입니다.

기존 암호화 시스템은 여전히 ​​계산 복잡도를 높여 보안을 보장하고 있을 뿐입니다. 예를 들어, 가장 널리 사용되는 암호화 알고리즘인 RSA는 두 개의 매우 큰 소수의 곱을 사용하여 키를 설정합니다. 우리 모두 알고 있듯이 두 개의 큰 소수의 곱을 인수분해하는 데 무차별 대입보다 더 좋은 방법은 없습니다. 데이터에 따르면 기존의 가장 빠른 컴퓨터를 사용하여 500비트 RSA 키를 완전히 해독하려면 수백억 년이 걸릴 것으로 나타났습니다. 이는 해독이 거의 불가능합니다.

그러나 이론적으로는 충분히 발전된 컴퓨터가 있는 한 제한된 길이의 비밀번호라도 해독될 수 있습니다. 컴퓨터 기술이 업데이트되고 반복되면서 개발 중인 양자 컴퓨터와 같이 미래에는 더 빠르고 강력한 컴퓨터가 나타날 수 있습니다. 이때 해당 암호화 방식을 업그레이드할 수 없다면 원래의 비밀번호는 더 이상 안전하지 않게 되며 금융시스템, 개인정보 보호 등 영역은 완전히 혼란에 빠지게 됩니다.