基本介紹
- 中文名：量子貨幣
- 外文名：Quantum Money)
- 學科：量子力學
- 相關術語：量子密鑰分發
- 提出時間：1970年
- 提出者：Stephen Wiesner
歷史,原理,保密性,價值,實際限制,
歷史
量子貨幣(Quantum Money)這概念是由哥倫比亞大學一位研究生Stephen Wiesner在大約1970年提出的，但被多本科學期刊拒絕刊登，直至1983年。
原理
雖然量子貨幣名為貨幣，但在使用方式上它更像是一種支票，因為每次交易均需銀行方面核實。每張量子貨幣上除了印上一個獨特的編號外，亦擁有一個孤立的有兩個量子態的量子系統。例如擁有四個偏震面(相對垂軸0°, 45°, 90°, 135°)其中一個的光子。這四種光子都是其中一個量子系統中的其中一個量子態：(0°, 90°)基底或(45°, 135°)基底。
銀行將持有所有偏震面和對應貨幣編號的紀錄，在貨幣上，則只印有編號，偏震面則被隱藏。由於銀行擁有偏震面的紀錄，它能在任何時候在不干涉量子態的情況下測量它量子態，但對不清楚基底的偽幣製造者來說，即使他知道銀行使用哪兩種基底，只要他使用了錯誤的(即另一組)基底來測量光子，便會對光子造成干涉，令造出來的假幣擁有他使用的(但可能錯誤的)基底。
對於每一個光子，偽造者有3/4的機會成功複製它。如果貨幣上光子的數量是 N ，一張偽幣只有 
的機會通過銀行的檢驗。如果 N 是很大的，這個機會率將以指數下降。事實上，不可克隆原理證明了一個量子將態不能被複製，亦證明了這個系統的安全性。
保密性
黑客對量子密鑰束手無策。雖然黑客能偷聽，但很容易被發現。因為量子密鑰交流的雙方以隨機協定為基礎，且協定只有交流雙方擁有，傳遞信息時，內容完全無序化。若獲取，必須通過密鑰反變換，才能恢復成有序數據。而這個密鑰限於交流雙方，其他人無法得到。
價值
因為安全性得到了保證，量子密碼被認為是改變人類未來的新技術，近年來世界各國都投入了大量研究經費發展量子信息科學，取得了許多重要成果。
量子密碼保密通信技術已到了實際套用的階段，其基本原理基本上都得到了解決。凡需要保密的，量子密鑰就能提供保密手段。從網上聊天到公文保密，抑或銀行匯款，都可以使用量子密鑰，套用範圍極其廣泛，因而“錢”途無量。
實際限制
目前，實現量子貨幣所需的技術尚未存在，遑論足以大規模於市面使用，所以其局限性只是理論上的討論。
除了實體貨幣外，數位量子貨幣也是一種可行的方向，但是，與其他普遍的數位貨幣(如比特幣等)不同，根據不可克隆原理，量子貨幣不能被備份。一個折衷辦法是使用quantum error-correcting codes，並將貨幣分成部分儲存在不同的地方，當其中某部分被損壞時，該錯誤能被復原。
即使一張貨幣未能通過銀行的檢驗，亦不代表它一定是偽幣：它可能是真幣，但它的光子偏震面受外界環境影響改變了，或曾被以錯誤的基底測量過(可能是企圖製造偽幣的人，或壞掉的驗鈔機)。
