Quantum Private Communication 量子保密通信 Guihua Z pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

Guihua Zeng 著

圖書標籤:

• 量子通信
• 量子密鑰分發
• 信息安全
• 密碼學
• 量子信息
• 保密通信
• 量子技術
• 物理學
• 計算機科學
• Guihua Z

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040254792

商品編碼：29580820569

包裝：精裝

齣版時間：2010-01-01

基本信息

書名：Quantum Private Communication 量子保密通信

定價：59.00元

作者：Guihua Zeng

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2010-01-01

ISBN：9787040254792

字數：450000

頁碼：368

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.763kg

編輯推薦

---

導語_點評_推薦詞

內容提要

---

量子保密通信是討論在通信領域利用量子所具有的疊加性、糾纏性、非局域性等特性，實現保密通信。本書內容涵蓋五個方麵：量子保密通信基礎理論、量子密碼基本原理、量子通信模型、量子保密通信實現技術和量子保密通信應用。本書可作為計算機科學、通信工程、電子工程、物理與數學等相關學科的研究人員參考書，也可作為高年級本科生和研究生的教學參考書。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

量子保密通信 引言 在信息安全日益受到重視的今天，傳統的加密方法麵臨著日益嚴峻的挑戰。尤其是隨著量子計算技術的飛速發展，基於數學難題的公鑰加密體係（如RSA、ECC）的安全性將可能被量子計算機顛覆，這促使我們不得不尋找更具顛覆性的安全解決方案。量子保密通信（Quantum Private Communication，簡稱QPC）正是應運而生的一種革命性的技術，它基於量子力學的基本原理，為通信的安全性提供瞭前所未有的保障。 量子保密通信的核心原理 量子保密通信並非一種特定的通信協議或硬件設備，而是一係列利用量子力學現象來實現信息安全傳輸的理論、方法和技術的總稱。其核心在於利用瞭量子力學中幾個至關重要的特性，這些特性與經典物理學有著本質的區彆： 1. 量子的不可剋隆定理 (No-Cloning Theorem)：這是量子保密通信安全性的基石之一。該定理錶明，一個未知的量子態是無法被完美復製的。這意味著，任何試圖竊聽量子信道中的信息（即復製量子態）的行為，都會不可避免地對量子態産生乾擾，從而被通信雙方及時發現。 2. 量子測量塌縮 (Quantum Measurement Collapse)：根據量子力學，對一個量子係統進行測量時，會引起其狀態發生塌縮，進入一個確定的狀態。如果竊聽者試圖測量量子信道中的信息，其測量行為本身就會改變量子態，破壞瞭原始信息，從而被通信雙方察覺。 3. 疊加態 (Superposition)：量子比特（qubit）可以處於0和1的疊加態，而不僅僅是0或1。這種疊加態的特性使得信息在傳輸過程中具有更豐富的錶示方式，但也意味著任何對其進行的操作都可能導緻其狀態改變，增加瞭竊聽的難度。 4. 糾纏態 (Entanglement)：兩個或多個量子比特可以處於一種特殊的糾纏狀態，此時無論它們相距多遠，它們的狀態都是相互關聯的。對其中一個糾纏量子比特的操作會瞬間影響到另一個，這為實現某些特殊的安全通信協議提供瞭可能。 量子密鑰分發（Quantum Key Distribution, QKD） 量子保密通信最核心、也是目前最具實際應用價值的分支便是量子密鑰分發（QKD）。QKD並非直接傳輸加密信息，而是利用量子力學的原理，安全地生成和分發一段隻有通信雙方知道的密鑰。一旦雙方擁有瞭這個密鑰，他們就可以使用傳統的對稱加密算法（如AES）來加密和解密通信內容，從而實現高度安全的通信。 QKD的主要優勢在於，其安全性不依賴於任何計算的復雜性，而是基於物理定律。即使擁有強大的量子計算機，也無法破解QKD所産生的密鑰。 QKD協議有多種，其中最經典和廣泛研究的是： BB84協議：由Charles Bennett和Gilles Brassard在1984年提齣，是QKD的鼻祖。該協議利用瞭單個光子的偏振狀態來編碼信息。發送方（Alice）隨機選擇兩種正交的基（如直角基和對角基）來製備光子，並隨機編碼0或1。接收方（Bob）也隨機選擇基進行測量。在測量後，Alice和Bob公開他們選擇的基，並隻保留那些基一緻的測量結果，這些結果構成瞭一個初步的密鑰。然後，他們會進行錯誤率檢測，如果錯誤率低於某個閾值，則認為不存在竊聽，否則則認為存在竊聽，丟棄該密鑰並重新進行分發。 E91協議：由Arthur Ekert在1991年提齣，它利用瞭量子糾纏的特性。Alice和Bob分彆接收一對糾纏光子，並通過測量這些光子的不同屬性來生成共享密鑰。E91協議的安全證明更加簡潔，它直接利用貝爾不等式的違反來檢測竊聽。 QKD的實現技術與挑戰 實現QKD需要專門的量子光學硬件，主要包括： 單光子源 (Single-Photon Source)：能夠産生單個光子脈衝的設備。 單光子探測器 (Single-Photon Detector)：能夠高效、低噪聲地探測單個光子的設備。 量子信道 (Quantum Channel)：傳輸量子信號的介質，通常是光縴或自由空間。 盡管QKD在理論上非常強大，但在實際應用中仍麵臨諸多挑戰： 傳輸距離限製：光子在光縴或自由空間中傳輸會發生損耗和退相乾，這限製瞭QKD的有效傳輸距離。通常，通過光縴的QKD距離有限，而自由空間QKD受大氣條件影響較大。 密鑰生成速率：目前QKD係統的密鑰生成速率相對較低，難以滿足高帶寬通信的需求。 硬件成本與集成度：高質量的單光子源和探測器成本較高，且整體係統的集成度和穩定性仍需提高。 側信道攻擊 (Side-Channel Attacks)：盡管基於物理定律，但QKD係統可能存在由設備不完美性引入的側信道漏洞，例如探測器的時間散布、探測器效率等。這些漏洞可能被竊聽者利用來獲取信息。 網絡化與標準化：如何將QKD技術集成到現有的通信網絡中，以及如何建立統一的QKD協議和標準，是推動其大規模應用的關鍵。 與傳統加密的結閤：QKD主要用於密鑰分發，實際的信息加密仍需依賴傳統的對稱加密算法。如何高效地將QKD生成的密鑰與現有加密體係無縫結閤，是重要的研究方嚮。 量子保密通信的未來展望 盡管麵臨挑戰，量子保密通信的發展勢頭依然強勁，並且正在逐步從實驗室走嚮實際應用。未來的發展趨勢包括： 更遠距離的QKD：通過量子中繼器（quantum repeater）技術，有望實現遠距離、點對點的量子密鑰分發，甚至構建全球性的量子保密通信網絡。 更高的密鑰生成速率：通過改進單光子源和探測器的性能，以及優化協議設計，可以顯著提高QKD的密鑰生成速率。 量子網絡 (Quantum Network)：構建能夠承載多種量子信息的量子網絡，將不僅僅局限於密鑰分發，還可以實現量子隱形傳態（quantum teleportation）等更高級的量子通信功能。 麵嚮特定場景的應用：QKD已經在一些對安全性要求極高的領域得到初步應用，例如金融、軍事、政府機構等。未來將有更多麵嚮特定行業和應用場景的QKD解決方案齣現。 與現有通信基礎設施的融閤：研究如何將QKD技術與現有的光縴網絡、衛星通信等基礎設施進行有效融閤，是實現其廣泛應用的關鍵。 安全性的持續研究與提升：隨著技術的進步，對QKD係統的安全性進行持續的研究和評估，並不斷改進技術以抵禦新的攻擊手段，將是永恒的課題。 結論 量子保密通信，特彆是量子密鑰分發，代錶瞭信息安全領域的一次重大飛躍。它通過利用量子力學的基本原理，為通信的安全性提供瞭前所未有的、基於物理定律的保障，能夠抵禦未來計算能力的威脅。雖然目前仍麵臨一些技術和經濟上的挑戰，但隨著研究的深入和技術的成熟，量子保密通信必將成為未來安全通信的重要組成部分，為數字世界的安全奠定堅實的基礎。它的發展不僅關乎信息安全，更將推動我們對物理世界的理解走嚮新的高度。

評分☆☆☆☆☆

書名“Quantum Private Communication”本身就帶有一種未來主義的色彩，讓我充滿想象。在如今這個高度互聯的時代，信息安全已經成為一個至關重要的問題，而“量子”這個詞匯，更是為“保密通信”注入瞭一種前所未有的神秘和強大感。我猜想，這本書可能不僅僅是關於如何加密信息，而是關於一種全新的、基於物理學原理的通信範式。它是否會深入探討量子密鑰分發（QKD）的技術細節，以及為什麼基於量子的密鑰交換能夠實現理論上的絕對安全，即使未來齣現瞭強大的量子計算機，也無法破解？我期待它能為我們打開一扇窗，去理解量子比特（qubit）如何能夠存儲和傳輸信息，以及量子糾纏如何在信息傳遞過程中扮演不可或缺的角色。更重要的是，我希望這本書能夠清晰地闡述，量子通信在實際部署中可能遇到的挑戰，例如距離限製、傳輸速率以及成本問題，並可能提齣一些前瞻性的解決方案。這本書，就像是通往一個更加安全、更加可信的數字未來的一張路綫圖。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本書的瞬間，就被它所傳達的“量子保密通信”這個概念深深吸引。這不僅僅是一個技術術語，更像是一個關於未來數字世界終極安全的承諾。我對信息安全一直懷有濃厚的興趣，尤其是在這個數據泄露和網絡攻擊日益猖獗的時代，找到一種真正能夠抵禦一切威脅的通信方式，是無數人夢寐以求的。我猜測，這本書可能會從量子力學的基本原理齣發，解釋為什麼量子通信能夠提供前所未有的安全性。它是否會像一位經驗豐富的嚮導，帶領我們穿越量子世界的奇妙領域，揭示量子疊加、量子糾纏等現象如何被巧妙地運用於通信加密，從而實現“一次一密”的完美安全？我更期待的是，這本書能夠超越純粹的理論探討，去描繪量子通信在現實世界中的應用前景，比如在金融、軍事、甚至個人隱私保護等各個領域，它將如何扮演關鍵角色。它是否會讓我們看到，一個不受竊聽睏擾的、真正自由的信息交流環境，即將成為現實？

評分☆☆☆☆☆

初次翻閱這本書，一股嚴謹而又充滿活力的學術氣息撲麵而來。書名“Quantum Private Communication”精準地概括瞭其核心議題，其背後蘊含的科學探索精神和技術創新潛力，足以讓任何對尖端科技感興趣的讀者為之側目。我猜想，這本書並非僅僅是理論的堆砌，更可能是一次關於量子世界在通信領域應用的深刻洞察。或許它會從基礎的量子力學原理齣發，層層遞進，解釋量子疊加、量子糾纏等概念如何在通信安全方麵發揮關鍵作用。更令人興奮的是，它或許還能帶領我們窺探到那些尚未公開的、正在突破性的研究進展，例如量子密鑰分發（QKD）的具體實現方案，以及麵對現實世界中各種乾擾和限製，如何構建齣真正可靠的量子通信網絡。我期待這本書能夠提供清晰的邏輯框架，讓讀者能夠循序漸進地理解量子通信的獨特優勢，並認識到它在應對當前及未來網絡安全挑戰時的巨大價值。它就像一扇窗，讓我們能夠眺望那個由量子賦能的、更加安全的通信未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透著一股神秘感，深邃的藍色背景，點綴著閃爍的光點，仿佛宇宙中的量子糾纏。書名“Quantum Private Communication”更是直擊主題，激起瞭我探索未知的好奇心。我對於信息安全一直有著濃厚的興趣，而量子通信的概念聽起來就充滿瞭前沿性和顛覆性，讓我對它能夠如何改變我們現有的通信方式充滿瞭期待。想象一下，如果信息傳輸真的能達到絕對的安全，不受任何竊聽和破解的乾擾，那將是怎樣一番景象？這本書的齣現，無疑是在這個領域投下瞭一顆重磅炸彈，讓我迫不及待地想知道，它究竟能揭示齣哪些令人驚嘆的奧秘。我希望這本書能夠深入淺齣地講解量子通信的基本原理，讓我這個非專業人士也能理解其中的精髓，而不是一味地堆砌晦澀的術語。同時，我也期待它能探討量子通信在實際應用中的潛力和挑戰，以及它將如何重塑未來的數字世界。總而言之，這本書的吸引力在於其前瞻性和實用性，它承諾帶我們進入一個全新的通信時代，而我，已經準備好迎接這場思想的盛宴。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，"Quantum Private Communication"，光是聽著就讓人聯想到科幻小說中的場景，但又帶著科學的嚴謹。我個人對科技發展一直保持著高度關注，尤其是在信息安全這個日新月異的領域。傳統的信息加密技術雖然已經非常成熟，但隨著計算能力的飛速發展，一些曾經看似牢不可破的加密方式也麵臨著被破解的風險。而量子通信，似乎提供瞭一條全新的、可能更加堅不可摧的路徑。我腦海中浮現齣的是，那些在量子層麵進行的信息傳輸，其安全性是否真的可以達到我們無法想象的高度？這本書是否會深入探討量子通信在理論上的可行性，以及它在現實世界中可能麵臨的工程難題和技術瓶頸？我希望它能夠以一種引人入勝的方式，揭示量子通信如何從一個抽象的科學概念，逐漸演變成能夠切實保障我們數字生活安全的強大技術。同時，我也對書中可能提及的，關於量子通信倫理和社會影響的討論感到好奇，畢竟，任何顛覆性的技術都可能帶來意想不到的變革。