量子密碼學的誕生

　　密碼學最早可追溯到幾千年前，《六韜》中曾記載，早在周朝時就有通過“陰符”和“陰書”加密傳遞信息的做法。當前最受人關注的，是利用量子物理學原理進行加密的量子密碼學。

　　然而，量子密碼學的誕生卻源自於一個巧合。

　　1900年，德國物理學家馬克思·普朗克首先提出“量子”的概念，導致了量子力學的產生。經過幾十年的發展，量子力學逐漸發展成熟，到了20世紀60年代達到了一個新的高度——將這一先進理論付諸應用的想法逐漸出現。其時，美國布蘭蒂斯大學的學生史蒂芬·J·威斯納對量子物理學產生了濃厚的興趣，在進入哥倫比亞大學攻讀碩士時開始相關研究。當時美國出現了很多假鈔，卻沒有什麼比較好的防偽辦法。威斯納突發奇想，提出了一個“量子貨幣”的概念，也就是讓紙幣攜帶一定數量的光子，利用量子不可克隆原理和測不准原理，防止紙幣被偽造者復制。威斯納花費了大量時間將他的理論寫成了一篇論文，並將它投往IEEE（美國電氣和電子工程師協會）的一份期刊。但是，這篇文章被編輯退稿，原因是“想法太超前而沒有實際價值”。威斯納對此並不氣餒，不停地尋找其他機會投稿，並向周圍的人宣傳他的理論，但同樣沒有獲得多少回應。

　　的確，在那個年代，量子理論本身還是一個獨立於經典物理體系之外的新興理論，再加上威斯納的想法太過奇妙，大家基本聽不懂他在說什麼。幸運的是，他的理論引起了查爾斯·本內特的注意。本內特和威斯納是大學同學，畢業后去了哈佛攻讀碩士。威斯納說服了本內特，本內特開始宣傳威斯納的理論，但同樣效果一般。

　　心情郁悶的本內特決定出去散散心，報名參加了一個在波多黎各的計算機信息主題的學術會議。在波多黎各，本內特遇到了一個叫吉勒斯·布拉薩德的年輕人。布拉薩德正在康奈爾大學攻讀計算機信息科學博士，主要研究方向是密碼學。本內特趁布拉薩德去聖胡安海灘游泳的時候，和他說起了威斯納的理論。恰好布拉薩德看過本內特的一些文章和報告，對他的一些思路很感興趣，於是兩人很愉快地交流起來。討論了幾個小時后，他們發現關於量子貨幣實在沒有什麼好的思路，所以試著將思路轉移到布拉薩德研究的密碼學上來。意外的是，他們發現威斯納的編碼方案與密碼學的公鑰系統十分匹配，於是決定展開合作研究，並最終形成了著名的BB84理論——量子密碼學正式誕生了。

　　（吳楊梓，作者單位：中國科大科技史與科技考古系）

(來源:光明日報)