“遇事不决，量子力学”，已经是一个网络常用的吐槽梗了。

以是当量子与手机、隐私、三星等词汇联系到一起的时刻，就有种学霸突然做起了传销的违和感。

最近有不少媒体传出，三星将在5月推出全球首款量子加密智能手机“GALAXY Quantum”。

我们都知道，量子盘算是一个伟大的观点，无论是影视作品中的时空穿越，照样现实中的“量子霸权”，实现难度、伟大成本都决议了它十分“高冷”，距离民众生涯也对照遥远。甚至如果有打着“量子”旗帜的民用，直接判定为骗子，大概率都不会误伤。现在三星要将量子力学发放到人手一部的手机上？

是三星背着全行业偷偷补了课，照样事情自己别有玄机呢？

量子加密，可能三星和你想的不一样

从三星对外宣布的细节来看，所谓的量子加密手机，实现方式就是在三星Galaxy A71 5G手机上，搭载由内陆运营商 SK电讯开发的量子随机数天生芯片(QRNG)。

这也并不是什么新手艺。早在2017年，韩国SK电讯就对外推出了这款芯片，即接纳量子密钥分配(QKD)手艺的新型光纤中继器。这款芯片可以通过丈量光量子态获得的随机数来加密信息。由于具有随机性，也就基本上阻断了被黑客破译密码的可能。

但QRNG 的事情机制并不是凭据量子力学原理，基于异常高的盘算速率来天生完全不能预知的随机序列，也只有这样才气提升密码系统平安的破解难度。

而所谓的量子随机数天生器 QRNG ，实在就是 RNG 的一种。也就是依赖盘算机模拟，基于算法天生伪随机数，或是从经典物理噪声（如热噪声，电噪声等）中提取随机数。然后行使随机数天生，来加密互联网上传输的数据。

RNG的风险就是，由于随机数是凭据算法天生的，以是一旦黑客找到了所使用的算法，就很有可能让用户隐私暴露在危险之下。

三星的量子加密手机解决方案，就是行使CMOS 图像传感器捕捉的光源散粒噪声发生随机序列，说白了照样经典RNG的思绪。

固然，QRNG芯片能够在智能手机上搭载，也算是不小的提高。由于早在2017年，QRNG芯片的体积，相对智能手机而言也都对照大，而且价钱也在数百到数千美元。好比SKT量子手艺实验室此前推出的超小型 QRNG 芯片，也有5*5厘米，更适合应用在军事、IoT等装备上。

以是，说三星这款手机的“量子”是假的，不太准确，由于SK电讯确实拥有量子加密手艺；但要说是真“量子”，显然跟民众对于量子盘算的期待还相去甚远。

走下神坛之后，量子手机另有多远？

只管三星打了一个异常容易被戳破的擦边球，但照样引发了不少网友的好奇。量子手机，距离普罗民众到底另有多远？

量子盘算的能力不必多说了，去年谷歌宣布的“量子霸权”，就让量子系统用约200秒完成传统超级盘算机要花1万年才气完成的义务。这让很多人最先忧郁，量子时代的到来会不会冲垮现在数字网络的所有密码系统。

不外每一道乌云都镶有银边，量子盘算同时也为人类提供了一种绝对平安的保密通讯方式——量子加密通讯，以保证量子盘算机时代，密码依然能够被平安地保留。

某种水平上，量子加密（以及延伸的量子通讯），可以说是量子盘算自己最接地气的应用了。

平易近人到什么水平呢？在最近的“新基建”战略方案中，量子通讯工程已经不被奉为神祗了。由于行使量子手艺通报密钥（信息自己仍通过光纤来传送）的量子加密通讯，已经有不少成熟的手艺方案，而且产业链日益状态，一些地方已经最先试建网络了。

好比“墨子号”科学实验卫星的发射，就使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通讯。“京沪干线”城际量子通讯网络，也已经建成，全程2000多公里。而早在2012年，合肥城域量子通讯试验树模网正式建成。这样城域、城际、地空笼罩的量子通讯网络，实在早在民众不经意间与我们生涯在统一片天地中。

那么，阻碍“真·量子加密通讯”飞入寻常百姓家的缘故原由是什么呢？

一是芯片。只管量子通讯走下了神坛，但真正的量子芯片（而非QRNG）依然是高岭之花。去年谷歌、微软就为此打出了“狗脑壳”。你方唱罢我登场，相互争取“量子霸权”，抢发更高量子比特的盘算芯片。

而这种集成了大量量子逻辑单元的芯片，由于能力壮大，甚至突破传统盘算机的算力极限。以是一方面能力不够泛化，往往只能做几种特定运算，并不相符人们对移动智能千变万化的应用诉求。这样的量子芯片，自然也距离个人消费电子很遥远了。

（IBM的量子盘算机）

二是可用性。真正量子加密的实现逻辑是，基于二极管激光器随机发射光子的量子随机数发生器，将这些波导集成到芯片上，与电子装备和探测器一起以极高的速率运行，将光信号转换成信息。

由于量子密钥是通过丈量光量子态获得的效果，以是状态也是随机的。攻击者纵然截取了量子信号，想要凭据效果重新制备一个量子发送给吸收方，都市改变单量子状态，不能制止地导致误差，自然也就无法破解。

但光子发射却很难控制，温度高点、低点，甚至谐振器发生震惊，都市影响它们的动作。绝大多数量子发射器必须保持在绝对零度，也就是 -273℃，运行条件需要隔音、隔热、隔电磁……

2018年《自然》杂志刊登了一篇论文，史蒂文斯手艺学院和哥伦比亚大学的研究人员，发明晰一种可以生长完善晶体的手艺，以打造可以在 -70℃ 环境中事情的量子发射器阵列。然而除了爱斯基摩人，可能没有人愿意在-70摄氏度玩手机吧？

三是平安性。也许有人会说，既然实现真正意义上的“量子手机”还很遥远，那通过量子随机数天生器QRNG来模拟量子盘算，实现“量子手机”也是可以被接受的。但“退而求其次”的效果就是，这种加密方式并非万无一失。

和经典随机数一样，QRNG芯片也存在器件不完善的问题，从而导致信息泄露。好比黑客可以针对发射端——光源，或吸收端——探测器提议攻击。一样平常为了制止此类攻击，科研类和商用类量子加密系统都市引入光隔离器这一尺度器件。但对于智能手机来说，显然还没有相关隐忧的处置准备。

从上述角度来看，“量子手机”距离走进民众视角，还山高水远。

产业更迭正当时：量子加密的真实打开方式

只管量子加密现在还不能普遍应用到手机当中（三星这种擦边球不算哦），但在某些特定领域的商用价值，已经最先显现出来。对照清晰的几个结构和应用场景如下：

1.云端办公的平安防御。视频会议软件zoom的“隐私爆雷”，也让民众最先关注远程办公趋势下的信息平安，尤其海内视频会议系统的使用者大多以大中型企业、党政机关、组织机构为主，对视频会议产物的保密性和平安性提出了更高的要求。

此时，能否借助云盘算提供实用化的量子加密通讯，可能成为云服务商有用拉开竞争身位的要害。

2.智慧产业的数据平安。金融、医疗以及军事等领域对数据平安的重视水平，也让传统加密手艺显得力有未逮。与此同时，这些机构也更愿意为加密手艺砸下重金。好比东芝就宣布在今年九月份，将其加密手艺应用在美国金融及医疗机构。中国合肥的新一代政务云系统中，也将构建自力的量子通讯传输通道，对主要营业系统传输运用量子加密手艺。可以想见，不远的未来，量子加密伴随着通讯网络的逐步提升，也会成为为民众信息保驾护航的基础。

3.海量物联的平安长板。5G的到来，也让泛在的物联网装备最先暴增，Business Insider Intelligence展望：“到2023年，消费者、公司和政府将在全球安装400亿个IoT装备。”

与此同时，传统加密方式很难支持智能终端装备的信息平安需求。以是，使用量子加密来辅助珍爱IoT中的通讯，可能是快速增长的物联网毗邻的解决方案。

可以想见，量子加密对现有商业场景的绝对重构，其价值不低于云盘算。而它最先触摸民众生涯的途径，一定不是手机。