摘要 — 量子计算和量子通信是计算和通信领域令人兴奋的新前沿。事实上,美国、中国和欧盟政府对这些新技术的大规模投资并不是秘密,而是基于这些技术有望彻底改变通信、计算和安全。除了几次现场试验和英雄实验外,谷歌和 IBM 等许多公司也在这些领域积极工作,其中一些公司在过去几年已经报告了令人印象深刻的演示。虽然人们对量子密码学最终是否会取代传统密码学存在一些怀疑,但量子计算的出现可能使量子密码学成为安全通信的终极前沿。这是因为,随着量子计算机所展示的惊人速度,破解加密密钥可能在未来十年左右不再是一项艰巨的任务。因此,量子密码学作为安全通信的终极前沿可能并不是一个遥不可及的想法。众所周知,海森堡不确定性原理本质上是物理学和量子力学中的“负面结果”。事实证明,海森堡不确定性原理是量子力学中最有趣的结果之一,它可能是量子密码学或与量子纠缠相结合的安全通信的最终前沿的理论基础和主要科学原理。在这篇综述论文中,我们为工程师和计算机科学家提供了一个简单易懂的教程,内容涉及量子通信的基础知识、量子纠缠 (QE) 的基础、可用于生成 QE 的机制、测量 QE 的指标、信道容量和噪声的要求等。虽然考虑的 QE 的主要应用是用于安全通信的量子密钥分发,但也描述了使用纠缠协议的其他应用及其相关考虑因素。索引术语 - 量子纠缠、量子密码学、量子密钥分发、量子通信、量子计算、安全通信、安全。
主要关键词