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DOI：10.1038/s42254-026-00980-3.png)
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摘要
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量子计算技术的进步威胁着密码学体系，通过削弱广泛部署的公钥基础元素并收紧对称加密的安全边际，从而造成长期的保密风险。光子学提供了一种实用的缓解方案，因为光提供了多个独立可寻址的自由度（即偏振、相位、轨道角动量、波长和时间）用于高维编码；传播和干涉实现了固有的、大规模并行线性运算，其处理速度比电子学更快；而硬件涵盖自由空间链路到能效高的集成芯片。本文通过保密性、完整性、可用性和真实性（CIA+E）的视角，在分层框架（即信源、信道、编码/调制、光处理、检测、协议/系统和应用）下评估了光学信息安全。我们比较了经典、量子及混合的后量子方案；调研了结构光和全息加密、高维复用和光子物理不可克隆函数；并考察了人工智能辅助的攻击与防御。我们勾勒出一条通往可扩展、稳健且节能的安全光子系统的路径，以应对后量子时代。量子技术的进步危及当前的密码学协议。本文综述了经典、量子及混合方案下的光学信息安全，勾勒出后量子时代安全光子系统的路径。
期刊
IF:
39.5
论文数:
192
被引数:
1.2W
机构
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