量子通讯是近几年比较热门的词，全球首颗量子通信科学实验卫星墨子号，也于2016年8月16日升空；本文用两篇篇幅，来给大家讲解量子通信的基本原理，第一篇简单叙述传统加密方法，第二篇详解量子通信中的BB84协议。
传统通讯
从古至今，通讯都是一项关于国家命运的大事，古时候用飞鸽传书，缺点在于通讯不及时；近代用电报来传输信息，解决了传输速度问题，但是在安全性上又带来新的考验。
你用电报发送信息时，信息会被窃听者截获，这时候就需要对信息进行加密，比如我们要传输信息“314159”，就可以先和接收方约定加密方式：
密文：M；
明文：N；
加密方式：N=M*15-25；
发送方要传递密文M=314159，先经过加密得到明文N：
N=314159*15-25=4712360；
接收方得到明文N后，根据反运算M=（N+25）/15，就可以解码出密文M，只要窃听者不知道加密方式，就无法得到密文。
实际的加密方式要复杂很多，尤其是在战争时期，信息的加密和破译，成为非常重要的敌后战场，从简单的移位法、替代法，逐步发展成为更高级的对称算法和非对称算法。
加密方法
在数学中，我们把两个大的质数相乘很容易，但是在不知道其中一个因子的情况下，要分解一个大数相当难，于是我们就可以利用这种算法复杂程度的不对称，来设计加密密钥和解密密钥。
如果加密密钥和解密密钥一样，称作对称加密；如果两者不一样，其中加密密钥可以公开（公钥），就称作非对称加密；现代网络中常用的RSA算法，就是一种非对称加密算法，安全性依赖于大数分解难度。
这样的加密方式，理论上可以达到很高的安全性，但并非不可破解，安全性方面的缺点如下：
缺点一：信息发送方首次把解密密钥送到接收方时，窃听者有可能在双方不察觉的情况下，窃取双方的解密密钥，也就是密钥分发不安全，解决办法一般是使用数字签名；
缺点二：难以做到一文一密，一旦解密密钥被破解，那么所有信息都将泄露，目前的解决办法，就是不断增加大数数位，来增加暴力破解的难度；
随着量子计算机的发展，人们发现量子计算机的并行计算能力，可以轻易攻破传统加密方式；比如传统计算机要分解一个512位的大数需要上万年，但是一个2000量子比特的量子计算机只要几秒钟。
量子通信
如果使用量子通信，就可以彻底解决密钥分发和一文一密的问题，而且量子力学的基本原理，可以保证量子通信的绝对安全。
在了解量子通信之前， 我们先来了解量子纠缠现象，量子力学正统诠释指出，处于纠缠态的粒子，无论相距多远，都保持着某种联系，直到我们观察其中一个粒子时，两个粒子会随机坍缩成单一态。
这点已经被众多实验所证实，比如贝尔实验、延迟选择实验等等，然后我们就可以根据这一原理，设计出一套完美无缺的通讯方式。
下一篇文章，我们将详细解读量子通信中的BB84协议，带领大家了解量子纠缠是如何应用到量子通讯中的。
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