是5G麼？——搭載三星Exynos 980 晶片的Galaxy A Quantum支援雙模5G 。

全球首款的量子手機麼？那要看怎麼理解這個所謂的“量子”，這款手機唯一和量子搭邊的是集成了一款QRNG量子隨機數晶片，而這款手機所採用的“量子晶片”不是基於經典的“量子力學”原理，而是通過測量光量子態即光源散粒噪聲的原理實現的隨機且不可預測的數字；這款被冠以“量子”的手機，並沒有實現量子加密通訊，顯然跟大眾對於具有量子通訊能力的量子手機期待還相去甚遠（三星可能是打了量子的擦邊球）。

是高科技產品麼？雖然不是“完美的”量子，但是不能否認，三星和SK電訊把量子的概念首次應用於智慧手機，通過基於硬體晶片產生準“量子”級的隨機數將極大提升金鑰的強度，從而提高了使用這些金鑰進行的通訊的安全性，在一定程度上算得上“黑科技”加身。

貴麼？——真心不貴，作為一款支援5G同時兼具量子賣點的中端智慧手機，Galaxy A Quantum售價僅為530美元，約合3750元人民幣。

三星宣稱：聯手SK電訊，釋出全球首款5G量子智慧手機——Galaxy A Quantum

那就說說這款量子手機的情況，實際上這款量子手機是在三星中端機型Galaxy A71 5G版本上，增加了SK電訊的量子隨機數發生器（QRNG）晶片，使這款手機具備準“量子”隨機數產生能力，是一款主打量子安全的手機。

說的直白一點，三星又再次祭出實驗機型——A系列，在一款無關痛癢的中端機型上，增加了新的熱點——量子，依靠SK電訊的ID Quantique晶片賦能A71，打造一款高安全5G量子手機。

成功了，繼續推進（名利雙收）；失敗了，不影響旗艦機型，三星打得一手好算盤！

基於量子隨機數生成晶片——提高了金鑰強度，提升了手機的安全性

既然這款手機主打量子和安全，那麼就不得不提一下量子和安全的關係了。來看一下SK電訊的新聞稿：

“可通過生成不可預測且無模式的純隨機數來幫助使用者安全地使用裝置中的特定服務。基於量子隨機數生成晶片組提供的隨機數，該概念通過生成用於三種服務的加密金鑰來增強服務安全性。在儲存或交換資料時，所有服務都將經過加密-解密過程，並且加密金鑰至關重要。”

可以看出，三星手機的工作原理是：

手機會根據QRNG晶片組提供的隨機數為業務服務生成加密金鑰，用於使用指紋識別、身份驗證、付款等和資料加密等服務，以增強手機的安全性。

按照SK的理解，量子隨機數生成晶片（QRNG），提升了金鑰的安全性。這是因為任何密碼技術的使用，都離不開演算法和金鑰，加密的安全性取決於金鑰的強度和所使用的密碼演算法，而一般演算法是可以公開的（Kerckhoffs準則），而金鑰是需要保密的。

Kerckhoffs準則：一個安全保護系統的安全性不是建立在它的演算法對於對手來說是保密的，而是應該建立在它所選擇的金鑰對於對手來說是保密的。

所以加密的安全性和強度，更重要就取決於對金鑰的合理設計和保密，換句話說一切的根源就是：金鑰強度——而這與金鑰的長度（金鑰空間大小）和金鑰的隨機性息息相關。

隨機性對金鑰的重要性

隨機數在密碼應用非常重要，資訊保安和資料加密中的金鑰需要真隨機數的參與，如果一個隨機數產生是有缺陷的，那麼導致金鑰就是可以被推算出來的，金鑰就是去了它的保密性，如果真這樣，那麼任何加密都失去了意義，資料就是在裸奔。

隨機數的性質主要分為三類：

l 隨機性：不存在統計學偏差，是完全無規律的數列；l 不可預測性：不能從過去的數推測出下一個出現的數。l 不可重現性：除非將數本身儲存下來，否則不能重現相同的數。

上面三個性質中，越往下就越嚴格。具備隨機性，不代表一定具備不可預測性。具備不可預測性的數列，則一定具備隨機性。具備不可重現性的數列，也一定具備不可預測性和隨機性，所以把這三個性質的隨機數按順序分別命名為“弱偽隨機數”、“強偽隨機數”和“真隨機數”。

使用計算機生成隨機數的主要方法有兩種：偽隨機數生成器（PRNG）和真實隨機數生成器（TRNG），可以通過硬體或者軟體實現。

（1）偽隨機數生成器（PRNG）

正如“偽”一詞所暗示的那樣，偽隨機數並不是所期望的那樣隨機。本質上，PRNG是使用數學公式或簡單地通過預先計算的表來產生看起來隨機的數字序列的演算法。

（2）真隨機數生成器（TRNG）

與PRNG相比，TRNG從物理現象中提取隨機性，並將其引入計算機中。比如說大氣噪聲，它很容易被普通收音機接收，再比如QRNG晶片，它的隨機性是通過CMOS影象感測器捕獲的光源發出的“散粒噪聲”來實現的。晶片中包含一個發光二極體（LED）和一個影象感測器，並且由於所謂的量子噪聲，該LED發出隨機數量的光子。然後，這些光子被影象感測器畫素捕獲並計數，並提供一系列輸入到隨機位發生器演算法中的隨機數。

隨機性的目的就是：不可被預測！而不可被預測的金鑰，就相對的不容易被數學方法破譯，從而就可以保證加密的安全。

所以作為界上第一款擁有QRNG（量子隨機數發生器）晶片的Galaxy A Quantum手機，因為QRNG晶片能夠生成真正的隨機且不可預測的隨機數，這確實可以提高智慧手機的安全性。

離吃瓜群眾對具有量子通訊能力的手機的期待還相去甚遠

前面說了按照SK的理解，量子的作用在於提高金鑰強度，從而提升手機的安全性。只能說這是一種“狹義”的量子概念。

使用了量子概念也不能說有錯，畢竟生成了量子級別的隨機數，而這對於金鑰的安全性確實有十分重要的幫助。因為金鑰的絕對安全，甚至當攻擊者有無限的計算能力時（比如量子計算）也不能破解它對於資訊保安是十分重要的。那是否存在絕對安全的金鑰，絕對不可破譯的呢？答案是存在的：一次性密碼本（One-time Pad；OTP），並由資訊理論的發明者，美國數學家克勞德·夏農得出證明。

但是一次性密碼本並沒有被廣泛使用，因為也有它自己的侷限性，主要有以下兩個：

l 金鑰生成：隨機性問題（QRNG已經解決）；l 金鑰配送：金鑰安全的傳遞給通訊雙方。

但是量子密碼的出現，改變了這種侷限性，量子密碼術是一種使用光子生成密碼金鑰並使用合適的通訊通道將其傳送到接收器的技術。

量子金鑰分配需要一個傳輸通道，在該通道上，量子載波從傳送方傳輸到接收方。量子載體通常是光子，是光的基本粒子，而通道則可以是光纖（用於電信網路）或露天（用於衛星通訊）。源將金鑰傳送給接收方，該金鑰可用於解密將來要傳送的任何訊息。成功傳送和接收金鑰後，下一步是將加密的資料傳送到接收器，並讓它解密和處理該資料。量子密碼術使用光子將金鑰傳送給接收器。通過將每個光子的自旋指定為0或1，可以將資料與光子關聯。傳送方在光子上施加極化並獲得自旋並記錄下來。每個旋轉都有一個與之關聯的值。傳送器能夠使用四個檢測器（水平，垂直，對角線，左對角線）找到極化後的光子自旋。量子密碼術可以安全地傳輸資料，因此資料被擷取和更改的機會非常小。

量子金鑰的產生後，在通過量子金鑰分發，完美的解決了一次性密碼本面臨的問題。由此可見，三星的量子手機並沒有從本質上實現量子保密通訊。

真正的量子手機，基於鐳射隨機發射光子的特性，產生真正的隨機數，依靠量子晶片將光轉化成位元資訊。但真正的量子晶片要整合大量的邏輯和計算單元，需要突破傳統計算機的能力極限，在傳統伺服器和PC機上尚有可能，但在強調功耗和小型化的移動智慧終端，存在技術鴻溝，自然也距離消費電子市場還很遙遠。

寫在最後

我們應該正面鼓勵任何把科研轉化為產品的努力，推動技術進步的行為，雖然它還不是那麼“完美”，雖然它離我們期待的量子還有距離；但三星的Galaxy A Quantum，已經實現了QRNG晶片整合到智慧手機上，在可用性、功耗等方面已經是很大的進步和突破，並且因為提升了金鑰強度，所以在安全性上確實得到了增強。所以在量子手機的名頭上，我們應該保持著善意的鼓勵，隨著5G物聯網時代的到來，智慧終端的範圍將得到極大的擴充套件，數以億計的終端裝置安全問題如何解決？也許量子密碼可以給我們答案。三星釋出第一款量子手機，這也許會促進量子保密通訊的極大發展，也為未可知。

量子的概念無疑是劃時代的，量子的出現很有可能極大的改變未來的我們，量子科技將會對人類未來具有顛覆性影響，正因為如此，我們就不能過度消費量子的概念，“遇事不決，量子力學”，近來一些產品打著量子的旗號，到處炒作概念，我們應當對科學報以嚴謹，對技術報以敬意，多做產學研聯動，助力行業發展，避免“拔苗助長”的商業炒作，期待量子給我們更多驚喜，給我們更多可能。

從三星對外公佈的細節來看，所謂的量子加密手機，實現方式就是在三星Galaxy A71 5G手機上，搭載由本地運營商 SK電訊開發的量子隨機數生成晶片（QRNG）。

　　這也並不是什麼新技術。早在2017年，南韓SK電訊就對外推出了這款晶片，即採用量子金鑰分配（QKD）技術的新型光纖中繼器。這款晶片可以通過測量光量子態得到的隨機數來加密資訊。因為具有隨機性，也就基本上阻斷了被黑客破譯密碼的可能。

三星這款手機的“量子”是假的，不太準確，因為SK電訊確實擁有量子加密技術；但要說是真“量子”，顯然跟大眾對於量子計算的期待還相去甚遠。

南韓電信巨頭SK Telecom和三星電子合作釋出了全球首款集成了量子隨機數發生器（QRNG）晶片的新型商業化5G智慧手機Galaxy A Quantum。

量子計算目前還處於試驗階段的末期，也就是沒有完全被商用，因此三星的這款5G量子手機其實並不是真正的使用了量子計算技術，並沒讓量子計算代替傳統的處理器，它的處理器依舊是三星的Exynos 980處理器，配備常規的8GB+128GB記憶體組合。

這個是借量子之名其實沒有什麼黑科技的手機，就憑這議題就知道是借鍾馗捉鬼的。量子學是一門高深難懂的科學，連愛因斯坦都稱之為象鬼魅般存在，中國在量子通訊領域跑在世界前列，但離量子手機實用還有距離。