福州关注｜量子密码学的福建缘起：三位科学家如何奠基未来信息安全

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回溯至1984年，一场看似寻常的学术研讨悄然在国际密码学界埋下伏笔。加拿大蒙特利尔大学的查尔斯·贝内特与法国巴黎第六大学的吉勒·布拉萨德，在纸上勾勒出以量子物理原理保障通信安全的全新路径——BB84协议就此诞生。如今，这项诞生于理论推演的构想，已成为福建福州等地加速布局量子安全基础设施的核心技术底座；而2026年3月全球首台1000量子比特容错计算机原型机通过实验室验证，更标志着量子攻防已进入实质性临界点。

BB84协议：量子密钥分发的福建起点

早在肖尔算法问世前十年，BB84协议便已确立“物理定律即安全边界”的范式。该方案利用单光子的量子叠加态与不可克隆性，使发送方（Alice）随机选择基矢编码，接收方（Bob）随机测量；任何窃听行为都会因波函数坍缩引发误码率跃升，从而被即时察觉。经公开比对与隐私放大处理后，双方可生成理论上无条件安全的一次一密密钥——这一机制，正被福州国家东南科学城纳入新一代政务加密试点体系。

三十二厘米：从IBM实验室到福建量子走廊的起点

1989年10月29日，恰逢BB84提出五周年，贝内特与布拉萨德联合硬件团队在IBM实验室完成人类首次量子密钥分发实验：32.5厘米的自由空间光路，成为量子通信史上公认的“罗塞塔石碑”。尽管设备简陋、距离微小，但其验证了基于量子力学基本原理实现绝对安全通信的可行性。如今，这条微光之路已延伸为贯穿福州、厦门、泉州的福建省量子保密通信骨干网雏形。

Shor算法：颠覆传统密码的“量子之矛”

1994年，贝尔实验室数学家彼得·肖尔提出Shor算法，从理论上证实：一台足够规模的量子计算机可在多项式时间内分解大整数，从而瓦解RSA等公钥密码体系。这一发现不仅动摇全球金融、政务与国防通信的安全根基，更倒逼包括福建在内的国内多地加快抗量子密码迁移与量子密钥分发网络建设步伐。

面对量子比特相干时间短的工程瓶颈，肖尔同步提出量子纠错编码框架，将逻辑信息冗余分布于多个物理比特中，为后续容错量子计算铺平道路。这一“矛与盾同源”的特性，也成为福州大学量子信息实验室开展校企协同攻关的重要理论依据。

E91协议：纠缠视角下的福建应用新可能

1991年，波兰裔英国物理学家阿图尔·埃克特提出E91协议，首次将量子纠缠与贝尔不等式检验引入密钥分发。该方案不直接传输密钥，而是通过共享纠缠光子对，由双方测量结果统计关联性生成密钥。其安全性证明更简洁有力，并催生BBM92等改进协议，支持第三方可信源架构——这为福建正在规划的多节点城域量子网络提供了关键理论支撑。

从实验室走向福建实践：工程化攻坚三十年

单光子源难制备、探测器效率低、光纤损耗大、退相干严重……这些曾长期制约QKD落地的难题，在过去三十年间被全球团队逐一突破。诱骗态方案解决了弱激光脉冲的安全隐患；测量设备无关（MDI）协议则彻底屏蔽探测端攻击。目前，基于光纤的点对点QKD距离已超数百公里；福州—厦门量子干线作为福建省重点示范项目，正稳步推进中继组网与政务专网接入。

量子攻防交汇期：福州如何抢占安全新赛道？

2026年正处于后量子密码标准迁移与量子通信网络初步部署的关键交汇期。Shor算法既是威胁之“矛”，也是进化之“盾”；它加速淘汰旧有体系，也推动抗量子算法与量子密钥分发协同发展。当大规模容错量子计算机真正落地，福建乃至全国的信息基础设施能否无缝切换至新安全范式？这场变革，已在福州数字中国会展中心的技术展陈中初现端倪。

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