量子计算与量子通信是量子信息的重要两个分支。量子计算与量子通信在基础理论、技术路线和核心硬件方面，有很多共同之处。
在量子计算和量子通信中，量子叠加态是重要的理论基础。在量子通信中，量子叠加态是单个光子的编码基础，通过对单个光子的量子态的调整，实现通过光子携带一定量的信息，最终传递给接收端实现保密通信。在量子计算中，由于一个量子携带的信息量大于经典的单比特，这为实现高效的并行运算提供了理论基础。
参考观研天下发布《2018年中国量子通信市场分析报告-行业深度分析与投资前景预测》
二者都有基于激光技术的方案。目前量子通信所采用的核心技术方案是以光子为载体的量子信息系统。产生光子的仪器主要是依靠单光子发生仪，经过一定的调制处理，通过光纤或者卫星将量子信息传递给另一端，最终实现加密量子通信。量子计算的一种备选方案——基于激光技术的光子量子计算机，它是基于光子的偏振状态来实现量子计算的。
此外，量子计算还需要核心硬件量子芯片，核心在于如何拓展量子芯片上的量子比特数量。从信息安全角度来看，量子计算和量子通信是量子信息安全的矛与盾。
一旦量子计算实用化，基于大数分解问题、有限域上离散对数、椭圆曲线上离散对数问题的公钥密码将被攻破，并且将降低对称密码的安全性。这些公钥密码和对称密码正是当前网络与信息系统中广泛使用的密码技术，包括RSA加密标准、RSA签名标准、DSA签名标准、DH密钥交换标准协议等国际标准算法，以及各国的标准化算法。密码技术是信息安全的核心技术，大量应用于各种信息系统和国防装备。量子计算对当前标准化密码的威胁冲击巨大、涉及面较广，直接影响当前党、政、军、民领域的网络与信息安全。
例如，Shor量子算法可以多项式时间成功攻破基于整数分解、离散对数的问题，所有两类算法将不安全。这两类算法正是当前世界上最为广泛使用的算法;由于Grover量子算法具有快速的空间搜索效率，相对于经典搜索算法来说，以“指数减半”的效果提升搜索效率。对称密码的安全性如果以穷举搜索密钥的攻击复杂度进行衡量，将导致对称密码的安全性减半，即在经典计算环境下2128安全的对称密码算法，在量子计算环境下只有264安全；对Hash算法的安全性影响主要来自“量子随机行走算法”对碰撞性的分析，这使得Hash算法的比特安全性降低为原来的2/3。
量子通信利用量子不可克隆、量子不可分割、量子纠缠等原理实现了无条件的安全。
在量子计算和量子通信中，量子叠加态是重要的理论基础。在量子通信中，量子叠加态是单个光子的编码基础，通过对单个光子的量子态的调整，实现通过光子携带一定量的信息，最终传递给接收端实现保密通信。在量子计算中，由于一个量子携带的信息量大于经典的单比特，这为实现高效的并行运算提供了理论基础。
参考观研天下发布《2018年中国量子通信市场分析报告-行业深度分析与投资前景预测》
二者都有基于激光技术的方案。目前量子通信所采用的核心技术方案是以光子为载体的量子信息系统。产生光子的仪器主要是依靠单光子发生仪，经过一定的调制处理，通过光纤或者卫星将量子信息传递给另一端，最终实现加密量子通信。量子计算的一种备选方案——基于激光技术的光子量子计算机，它是基于光子的偏振状态来实现量子计算的。
图：量子计算、量子通信在基础理论、技术路线和核心硬件的异同点
而不同之处在于，量子通信还使用了量子纠缠，量子不可复制等原理。而量子计算使用了量子相干原理：电子向右自旋和正电子向左自旋的状态是相关联的。要在量子计算机中实现高效率的并行运算，就要用到量子相干性。彼此有关的量子比特串列，会作为一个整体动作。因此，只要对一个量子比特进行处理，影响就会立即传送到串列中多余的量子比特。这一特点，正是量子计算机能够进行高速运算的关键。
基于激光技术只是量子计算的一个技术路径，还有基于超导技术研发的量子计算机。人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流，从而产生超强磁场。通过超导体制作的电流回路有以下几个优点：电流回路可以被肉眼观察到；使用简单的微波仪器就能控制，不需要对操作要求苛刻的激光；使用传统计算机芯片制造技术就能生产；运转速度非常快。此外，量子计算还需要核心硬件量子芯片，核心在于如何拓展量子芯片上的量子比特数量。从信息安全角度来看，量子计算和量子通信是量子信息安全的矛与盾。
一旦量子计算实用化，基于大数分解问题、有限域上离散对数、椭圆曲线上离散对数问题的公钥密码将被攻破，并且将降低对称密码的安全性。这些公钥密码和对称密码正是当前网络与信息系统中广泛使用的密码技术，包括RSA加密标准、RSA签名标准、DSA签名标准、DH密钥交换标准协议等国际标准算法，以及各国的标准化算法。密码技术是信息安全的核心技术，大量应用于各种信息系统和国防装备。量子计算对当前标准化密码的威胁冲击巨大、涉及面较广，直接影响当前党、政、军、民领域的网络与信息安全。
例如，Shor量子算法可以多项式时间成功攻破基于整数分解、离散对数的问题，所有两类算法将不安全。这两类算法正是当前世界上最为广泛使用的算法;由于Grover量子算法具有快速的空间搜索效率，相对于经典搜索算法来说，以“指数减半”的效果提升搜索效率。对称密码的安全性如果以穷举搜索密钥的攻击复杂度进行衡量，将导致对称密码的安全性减半，即在经典计算环境下2128安全的对称密码算法，在量子计算环境下只有264安全；对Hash算法的安全性影响主要来自“量子随机行走算法”对碰撞性的分析，这使得Hash算法的比特安全性降低为原来的2/3。
量子通信利用量子不可克隆、量子不可分割、量子纠缠等原理实现了无条件的安全。
资料来源：观研天下整理，转载请注明出处（ZTT）
更多好文每日分享，欢迎关注公众号
【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可，任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题，烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com，我们将及时沟通与处理。
