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本報訊 據英國《新科學家》雜誌近日報道，潛艇潛入水中時必須保持與遙遠的海軍基地之間的安全通信，而量子通訊有望支持它們贏得這場安全技術挑戰的勝利。
潛艇通常採用隨機的密鑰，即用後立即銷毀的一次性密碼來加密信息。由於每個密鑰僅使用一次，這使竊聽者幾乎無法破譯密碼。但這也存在一個問題，就是密鑰必須在潛艇離開基地前就被安全確定，也就是説船上會攜帶大量密鑰，一旦潛艇被敵軍俘獲，密鑰也將落入敵人手中，造成密鑰失效。
另一個問題就是，潛艇使用可以穿透水流的低頻無線電波接收信息，但以這種頻率，每秒鐘僅能傳輸幾個字符。若為了提高數據的傳輸速率，改用高頻電波接收，潛艇必須浮出水面並進行風險檢測。
美國國防通信公司ITT的量子技術主管馬爾科 蘭扎格塔表示，如何能令潛艇在盡可能長的時間內不被探測到，專家們已經討論了數周。他建議使用一種名為量子密鑰分配(QKD)的技術來解決以上問題。這種技術利用光子的量子特性，用兩種不同的非極化方式編碼0和1，以生成和交換一個密鑰。任何阻截光子的嘗試都將擾亂光子的特性，並隨之發出警報。通過在100米的水下建立一個安全鏈結，潛艇能夠將激光光子傳輸至衛星，並轉發到海軍基地。隨著密鑰的改變，潛艇能夠借助激光脈衝進行安全溝通。
蘭扎格塔的模擬表明，將有可能以每秒170兆字節的速度傳送和接收數據，這一速度足夠支持視頻通信。他將於本月在美國國家標準與技術協會主辦的密碼學研討會上細緻闡述這一想法，並計劃晚些時候在美國海軍研究實驗室(NRL)測試光子的量子態能否在其通過水流傳播時仍較好地保持。
但奧地利維也納大學的魯伯特 烏爾森卻對這一設想表示了不同意見，他曾在2007年參與了一個科研項目，可在空中發送光子達144千米，創下了量子密鑰分配的紀錄。雖然從理論上講量子加密信號能發送至衛星或從衛星發出，但烏爾森表示，所需的設備都未曾在空中和水下使用過，因此目前這一設想仍屬幻影。
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