利用量子现象(效应)对信息进行保密是 1969 年哥伦比亚大学的科学家 S. Wiesner 首
先提出的
[1]
。当时,Wiesner 写了一篇题为“共辄编码(conjugate coding)”的论文,在该
文中,Wiesner 提出了两个概念:量子钞票(quantum bank notes)和复用信道(multiplexing
channel)。Wiesner 的这篇论文开创了
量子信息安全
研究的先河,在密码学史上具有重要
的意义。但遗憾的是这篇论文当时没能获准发表。
在一次偶然的谈话中,Wiesner 向 IBM 公司的科学家 C. H. Bennett 提及他 10 年前的思
想,引起 Bennett 的注意。在 1979 年举行的第 20 次 IEEE 计算机科学基础大会上,Bennett
与加拿大 Montreal 大学的密码学家 G. Brasard 讨论了 Wiesner 的思想。但最初他们没能正确
理解 Wiesner 的思想,在 1983 年发表的论文中他们利用量子态储存来实现量子密码并提出
了
量子公钥算法体制
,而
长时间储存量子态在目前的实验上不能实现
,因此他们的
论文没引起人们的共识,甚至有人认为他们的想法是天方夜谭。不久他们意识到在
量子密
码中量子态的传输可能比量子态的储存更重要
,于是在 1984 年重新考虑了
量子密
码
,并开创性地提出了
量子密钥分发
的概念,并提出了国际上
第一个量子密钥分发协
议(BB84 协议)
[3]
。从此,量子密码引起了国际密码学界和物理学界的高度重视。在以
后的十多年的研究中,量子密码学获得了飞速发展。目前,量子密码也引起了非学术界的有
关部门(如军方、政府)等的注意。
密码学的发展经历了三千多年的历史,但直到升到科学的体系,成为一门真正的学科,
因此,信息论是密码学的基础。事实上,在密码学中,信息理论是与安全性联系在一起的,
Shannon 信息论包括信息安全和计算安全 量子密码的安全
属于
信息安全
,因此
。
为基础的,而 S
hannon 信息论对应经典物理学
。众所周知,量子物理学和经典物理学
量子信息论不能简单地套用 Shannon 信息论,必须在
文献[5]从信息的角度提出了适合非正交量子态信道的信息理论,但他们的理论只能解
释 BB84 协议以及改进版。文献[6]研究了量子相干性与量子保密性的关系。文献[7]做了较
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