量子計算機總有一天會破解加密。但將數據轉換成光粒子，並使用數千顆衛星將其發射出去，可能是解決這個問題的一種方法。

目前，消息傳遞技術依賴于數學或加密的保護方法，包括端到端加密。這種技術既被用于WhatsApp，也被企業、政府和軍方用來保護敏感數據不被截獲。

加密的工作原理是，使用一種只有發送方和接收方才能使用的算法和密鑰，將數據或文本打亂成看起來毫無意義的內容。理論上，這些算法是可以被破解的。但它們被設計得如此複雜，以至于即使是最快的超級計算機也需要數百萬年的時間才能將數據轉換成可讀的東西。

量子計算機改變了這個等式。雖然這個領域還很年輕，但科學家們預測，這種機器有一天會強大到足以輕易破解加密算法。這是因爲它們可以並行處理指數級的計算（取決于它們使用多少量子位），而傳統計算機只能按順序處理計算。

由于擔心量子計算機有朝一日會淘汰加密技術，科學家們提出了保護敏感通信的新技術。其中一個領域被稱爲“量子密碼學”，涉及構建能夠保護數據免受加密的量子計算機攻擊的系統。

根據IBM的說法，經典密碼學依賴于算法來打亂數據並保證其安全，而量子密碼學的安全性要歸功于量子力學的怪異特性。

例如，在1月21日發表在《高級量子技術》雜志上的一篇論文中，科學家描述了一項名爲“Quick3”的任務，該任務使用光子（光的粒子）通過一個龐大的衛星網絡傳輸數據。

TUM量子通信系統工程教授、該論文的合著者托拜厄斯·沃格爾（Tobias Vogl）在一份聲明中說：“安全性將基于被編碼成單個光粒子然後傳輸的信息。物理定律不允許提取或複制這些信息。”

這是因爲測量量子系統的行爲會改變它的狀態。

“當信息被截獲時，光粒子改變了它們的特性，”他補充說。“因爲我們可以測量這些狀態變化，任何攔截傳輸數據的企圖都會立即被識別出來，無論未來的技術如何進步。”

然而，TUM的科學家在聲明中說，傳統的基于地球的量子密碼的挑戰在于長距離傳輸數據，最大距離只有幾百英裏。這是因爲光在傳播過程中往往會散射，並且沒有簡單的方法可以通過光纖電纜複制或放大這些光信號。

科學家們還嘗試將加密密鑰存儲在糾纏的粒子中，這意味著數據在空間和時間上在兩個粒子之間本質上是共享的，無論它們相距多遠。例如，2020年的一個項目展示了相隔700英裏（1120公裏）的兩個地面站之間的“量子密鑰分發”（QKD）。

然而，當涉及到傳輸光子時，在高于6英裏（10公裏）的高度，大氣非常薄，光線不會被散射或吸收，因此信號可以延伸到更遠的距離。

Quick3系統將包括以這種方式傳輸數據的整個系統，包括建造衛星所需的組件。該團隊已經在地球上測試了每個組件。下一步將在太空中測試該系統，計劃于2025年發射一顆衛星。

該團隊表示，他們可能需要數百顆，甚至數千顆衛星來建立一個完整的量子通信系統。

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