量子计算: 下一代计算机可能是防黑客攻击的

科学家已经建造了第一台可以拦截安全消息的高维量子克隆机，这一进步有助于发现保护下一代计算机免受黑客攻击的线索。

保护使用零和一的传统计算机系统免受黑客攻击并不是一门完美的科学。在量子计算的复杂世界中，信息位可以同时保持多个状态，超过零和一，潜在的威胁变得更加棘手。

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加拿大渥太华大学教授易卜拉欣·卡里米 (Ebrahim Karimi) 说: “我们的团队已经制造了第一台能够执行量子黑客攻击的高维量子克隆机，以拦截安全的量子信息。”“一旦我们能够分析结果，我们发现了一些非常重要的线索，以帮助保护量子计算网络免受潜在的黑客威胁，” Karimi说。

量子系统被认为提供了完全安全的数据传输，因为到目前为止，尝试复制传输的信息会导致原始信息的更改或损坏版本，从而破坏了最初黑客攻击的目的。

传统计算允许黑客简单地复制和粘贴信息并准确复制它，但这在量子计算世界中并不成立，在量子计算世界中，试图复制量子信息 (或qudits) 会导致Karimi所说的 “不良” 副本。

该团队首次能够克隆传输信息的光子，即称为量子位的光的单个载体，以及量子理论允许的情况，这意味着克隆几乎是原始信息的精确副本。然而，除了破坏了以前被认为是安全传输信息的完美方式之外，研究人员的分析还揭示了如何防止此类黑客攻击的有希望的线索。

渥太华大学博士生弗雷德里克·布沙德 (Frederic Bouchard) 说: “我们发现，当在单个光子上编码大量量子信息时，拷贝会变得更糟，黑客攻击甚至更容易检测。”“我们还能够证明克隆攻击在安全的量子通信信道中引入了特定的，可观察到的噪声，” Bouchard说。

他说: “确保光子包含尽可能多的信息，并在安全信道中监控这些噪声，应有助于加强量子计算网络，以抵御潜在的黑客威胁。”量子黑客的努力可以用于研究量子通信系统，或者更一般地用于研究量子信息如何在量子计算机网络中传播。

这项研究发表在《科学进展》杂志上。