理論上非常簡單，可以實現(xiàn)安全的密鑰分發(fā)。但實際上要實現(xiàn)理想的單光子源和量子探測器本身器件的不完美，會留下很多的漏洞。主要的漏洞有兩類，一類是光源不完美。因為我們終端有好多個光子過來，我有時候可能拿到兩個就送出去了，所以竊聽者就可以竊聽到兩個。這個問題我們2007年的時候把它解決了。同時我們的探測器，也可能受到黑客的攻擊，攻擊之后黑客就能獲取我的密鑰。這個問題我們在2012年的時候解決了。所以到目前為止，從發(fā)射端到接受端的漏洞已經(jīng)被很好地解決了。

其實點對點密鑰分發(fā)的距離已經(jīng)達(dá)到四百公里，這是2016年的最新結(jié)果。當(dāng)然我們初步推廣了一些應(yīng)用，到今年十九大召開之前，我們可能會更大規(guī)模的把我們有高安全通訊保障系統(tǒng)進(jìn)一步廣泛地部署。但是傳輸距離達(dá)到四百公里后就再也做不遠(yuǎn)了。

為了解決這個問題，一個解決的方案就是利用所謂的量子中繼，但是這個想法過于復(fù)雜，目前主要停留在理論階段。所以我們在一個項目里面用的是可信中繼，保證每個中繼節(jié)點是安全的。

另外一個途徑，我們可以利用衛(wèi)星做無線的量子通訊。這樣在外層空間它的損耗是比較少的，其實可以很好地進(jìn)行遠(yuǎn)距離通訊。我們大概從2003年開始這方面的工作，經(jīng)過十余年的努力，在國際上率先研制了一顆“墨子號”量子通訊衛(wèi)星。目前完成了星地之間的高速的量子分發(fā)，同時我們也完成了糾纏在遠(yuǎn)距離的分發(fā)和量子傳輸?shù)南嚓P(guān)的工作。

目前我們已經(jīng)跟奧地利科學(xué)同事合作，已經(jīng)實現(xiàn)了北京到維也納之間的量子分發(fā)，可以實現(xiàn)語音的傳輸、文件的傳輸?shù)?。目前意大利、德國、俄羅斯、新加坡和北美的同事也正在和我們合作，來共同探索星地一體這樣一種量子通訊網(wǎng)絡(luò)的可行性。我們希望能夠通過10到15年的努力，希望能夠構(gòu)建這么一個有量子通訊安全保障的這么一個通訊網(wǎng)絡(luò)，來加強(qiáng)我們原有互聯(lián)網(wǎng)的安全性。

最后做一個總結(jié)，可能在座的各位有些是數(shù)學(xué)家，有些是計算機(jī)學(xué)家，大家覺得很奇怪，搞物理的怎么到這里來作報告了？為什么數(shù)學(xué)家沒有發(fā)明一種絕對安全的加密數(shù)？這主要是我們在思考問題的時候，是以物理學(xué)家的思維來思考。

這里我畫了一個圖，假定有兩個房間，有三個電燈和三個開關(guān)是連在一起的。那么這邊開完開關(guān)，跑到隔壁看一下，怎么發(fā)現(xiàn)哪個燈泡跟哪根線連在一起？這從純粹的數(shù)學(xué)來講是非常難以解答的。但是對物理學(xué)家很非常簡單。我先把燈泡給開了，然后給關(guān)了，亮的跟沒關(guān)的不是連在一起的，暖和那個跟我剛剛關(guān)掉的是連在一起的，沒開過的跟沒有溫度的是聯(lián)系在一起的。所以說有些時候來解決網(wǎng)絡(luò)安全的時候，那也是比較好的選擇，像物理學(xué)家一樣來思考。謝謝大家！

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