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所謂量子密鑰分發(fā)，簡(jiǎn)單說(shuō)，即在遙遠(yuǎn)兩地的用戶間生成并安全共享一組量子密鑰，為所傳輸?shù)亩M(jìn)制信息加密。這種量子通信方式之所以被科學(xué)家們寄予厚望，是因?yàn)槌诵畔⒌陌l(fā)送、接收方，如果有第三方試圖復(fù)制或竊聽量子密鑰，則通信的雙方便會(huì)立刻察覺(jué)。

總體來(lái)說(shuō)，量子密鑰分發(fā)與傳統(tǒng)方式不同，其理論上是無(wú)條件安全的，安全性由量子力學(xué)的基本原理保證。量子不可克隆定理表明，無(wú)法完美克隆任意量子態(tài)。因此，任何對(duì)量子密鑰分發(fā)過(guò)程的竊聽，都有可能改變量子態(tài)本身，造成高誤碼率，從而使竊聽被發(fā)現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，QKD過(guò)程中對(duì)量子態(tài)的傳輸，是依靠對(duì)光子進(jìn)行編碼、傳輸、測(cè)量實(shí)現(xiàn)的。

按通信信道的不同，量子密鑰分發(fā)主要分為光纖和自由空間兩種實(shí)現(xiàn)方式：

·光纖QKD技術(shù)的信道穩(wěn)定性較好，不易受到溫度、濕度、天氣等環(huán)境因素影響，可實(shí)現(xiàn)基本恒定的安全碼率，同時(shí)，在城域城際范圍內(nèi)可以方便的連接到千家萬(wàn)戶；

·在超遠(yuǎn)距離、移動(dòng)目標(biāo)、島嶼和駐外機(jī)構(gòu)等光纖資源受限的場(chǎng)景，可通過(guò)衛(wèi)星中轉(zhuǎn)的自由空間信道連接。

將地面光纖和自由空間結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、全覆蓋的全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)。