提问
Questions
&
解答
Answers
Q
最近有文章报道了新的“信息与密钥同步传输（STIKE）”协议，是否意味着量子直接通信的低效问题被解决了？
答：首先，在STIKE协议的相关论文中[1]，作者承认自己以往所提出的QSDC存在着损耗巨大、没有应用价值的问题（QSDC suffers from large losses and short communication distances, thus being impractical for applications），因此提出了所谓的“信息与密钥同步传输（STIKE）”的单向准QSDC协议。该协议实质上包含三个步骤：（1）使用量子密钥分发产生预置密钥；（2）使用预置密钥对信息进行加密；（3）用量子态传输加密后的信息。可以看出，这个“新版”QSDC方案已经直言不讳地使用QKD来产生密钥并且利用密钥来加密信息。那么，在产生密钥的过程中，需要使用经典信道进行基矢、位置、随机数等信息的传递，因此STIKE协议高度依赖经典信道，已经完全不“直接”了。
可能是为了体现和QKD的区别，该协议仍然使用量子态来传输加密后的信息，而这一做法效率极低且存在严重弊病。只要密钥是安全的，用“一次一密”加密后的信息就是不可破解的，无论通过何种信道来传输，这一点在信息论中已经得到了严格证明。用量子态来传输加密后的信息，不仅不会更加安全，反而面临着不可避免的信息丢失问题。为了克服这一问题，该协议需要额外进行纠失编码，这将消耗大量的预置密钥造成效率低下。而这一问题在QKD中根本不存在，因为QKD是在经典信道中传输加密后的信息，这是非常成熟且高效的方法。
因此，基于STIKE协议的这一“新版”准QSDC仍然并不“直接”。而且，即便这一协议可以达到和QKD同样的安全性，也正是因为其采用了QKD，但效率却更加低下。尽管该论文宣称在约100公里左右的标准光纤中达到了约2kbps的实时安全传输速率（注：QKD在同距离下的传输速率早已突破了2Mbps），看起来像是QSDC研究的一个“进步”，然而这一“进步”的取得仅仅是因为它更像QKD了。
总而言之，QSDC通过多年来的“发展”，最终找到的“出路”就是越来越接近QKD。或许有一天，QSDC也可以达到和QKD一样的安全性和效率，只需要做一件事：完全变成QKD同时强行冠以“直接通信”的名称。
A
