同态加密,为什么它不是主流加密算法( 二 )


【全同态与传统加密技术的区别 。来自:IBM】结合其它技术 , FHE 还可有选择地限制解密特性 , 使得人们只可看到他们有权访问的、完成工作所必须的文件部分 。FHE 在许多领域有着光明的前景 , 比如从私密数据中提取有价值的内容、数据集相交、基因组学分析、遗忘查询(即不显示任何意图的查询)、以及安全外包 。{!-- PGC_VIDEO:{"thumb_height": 720, "vposter": "http://p1.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-p-0000/0bcf27a1cabe442f9d1c8fffd581c4e1 。
谁能用简单的语言介绍一下量子力学和量子通信?

同态加密,为什么它不是主流加密算法


下面以通俗的图文来简单介绍下量子力学和量子通讯的核心概念 。量子力学简单的说 , 量子力学就是研究微观层面力学现象的学科 。而相对的 , 经典力学是研究宏观世界的力学现象的 。经典物理学中的大多数理论都可以从量子力学中推导出来 , 作为在宏观尺度上有效的近似 。量子力学与经典物理学的根本不同之处在于能量、动量、角动量和其他量都限于离散值(整数值) , 且微观物体都同时具有粒子和波的两种特征(波粒二象性) , 此外所有这些可以测量的物理量的精度都是有限的(不确定性原理) 。
我们可以用布料来比喻我们的宇宙:从远处看我们的宇宙是一块光滑又平整的布料 。于是 , 这块布料可以用尺子来量 。但是从近处看 , 这块布料便是由一根一根的丝线纵横交织构成的 , 丝线之间是有空隙的 , 于是没有办法用尺子量了 , 只能一根一根的数——经典物理学研究的是布料的整个特性以及布料与布料之间的交互作用 , 而量子物理学研究的则是这些微小丝线的特性以及丝线之间的交互作用 , 以及他们是如何影响布料交互的 。
O(∩_∩)O哈哈~量子理论最反经验的一点发现就是告诉了我们宇宙似乎不是连续平滑的一块 , 而是像布料一样 , 由细密的量子堆积或者交织而成(中间居然还有缝隙) , 因此在宏观和微观角度我们需要用不同的理论来理解这个匪夷所思的“大编织袋” 。如前面提到的波粒二象性和不确定性原理 , 基本上就是在量子的微观世界中需要牢牢记在心里的 , 与宏观世界完全不同的 , 基本世界观了(你看到的不再是布料而是丝线!#^_^#) 。
此外 , 量子力学中最重要的就是波函数了 , 它用于描述粒子的位置、动量和其他物理性质的概率关系 , 是量子力学的核心数学模型(用来计算细密的看不清的“丝线”各种特性的一种办法) 。掌握了这些你大体就掌握了量子力学的核心内容 。上图:不同能量下氢原子电子的波函数 。每个点的亮度表示在该点观察电子的概率 。波函数只能取离散值(整数值) , 标在图上右下角 。
薛定谔方程式和泡利方程式是波函数的便捷趋近形式 , 好用(对大神来说才是如此) , 所以这两个方程非常有名 。上图:刻在薛定谔墓碑上的“薛定谔方程”(我们看一下就行了 , 不过 , 这墓碑是不是太寒酸了一点 , ⊙﹏⊙b汗)上图:泡利方程式(我们看一下就行了) , 用来描述费米子(自旋为1/2)的波函数 , 通常会将粒子的自旋与外部磁场的交互纳入考虑 , 但此方程是非相对论性的 , 可以在低速情况下使用 。
量子力学也能够解释宏观现象 , 例如马克斯普朗克在1900年对黑体辐射问题的解决方案(于是他提出了量子的概念) , 以及爱因斯坦1905年光电效应论文中对能量和频率之间的对应关系的解释(于是他确认了量子是客观存在的物理事实)等等 。量子通讯量子通讯则是利用了量子的另一种现象 , 那就是大名鼎鼎的"量子纠缠"——这是量子通讯的基础 。

推荐阅读