在讨论量子通信之前，我们先来看看经典保密通信的安全性。用超级计算机破解2048位经典加密需要花费10亿年，而100万位密钥的传送只需几秒。20世纪是第一次信息革命的时代，而21世纪则是第二次信息革命的时代。随着互联网的普及，信息传播速度、广度和量都得到了巨大的发展。每天互联网上产生的数据量庞大，从中提取有用信息需要强大的算力。即便是谷歌这样的科技巨头，在面对这些数据时也感到无能为力。
算力的发展速度似乎远不及数据增长的速度，未来5G网络的推广和物联网的兴起使信息交互的复杂度难以想象。量子计算在这种背景下被寄予厚望，成为人们追求的圣杯。
我们日常通过手机、电脑、穿戴设备进行频繁的沟通，几乎忘记了通信的本质。本文试图从最原始的通信开始，探讨通信的本质及其未来的发展。信息的定义是对不确定性的解析，回答“某个事物是什么”，并说明其属性的本质。信息与数据和知识相关，数据是有意义的信息，而知识是对概念的理解。
想象一个场景，B君在沙漠中发现一种奇怪的花，白天看是枯草，晚上开花。B君将这一信息告诉A君，如果A君没见过这种花，他就得到了新信息；如果A君见过这种花，这条信息对他来说就没有价值。信息的价值与观察者的知识背景密切相关。
通信的本质是信息的传递。B君告诉A君沙漠中的花的信息，A君就获得了这一信息。通信在生命活动中是常见的，基因通过生命形式代代传递。人类的出现使通信变得更为复杂，语言的发明让人类能够进行更高级的合作。随着社会的发展，印刷术的发明加速了知识的传播。
现代通信的发展经历了从电报到电话，再到互联网的过程。通信的要素包括施信和受信双方、语言、媒介、信道和存储。保密通信则是为了在限定范围内传递信息，防止不希望的受信对象接收到信息。保密通信的发展与通信的发展密切相关。
在保密通信中，施信和受信对象需要排除不希望的接收者Eve。通过切断任一通信要素，可以让Eve无法获取信息。保密通信中的身份认证问题也很重要，确保通信双方的身份是可信的。
现代信息技术的发展，特别是互联网的诞生，为通信安全提出了新的挑战。传统的对称加密系统虽然安全性较高，但在互联网时代显得不够灵活。非对称加密系统提供了解决方案，Bob用公钥加密信息，Alice用私钥解密。公钥系统不仅解决了身份认证问题，还能确保信息的完整性和不可篡改性。
量子通信作为基于量子力学原理的保密通信技术，具有不可复制和可实时察觉监听者的特性，成为未来信息处理技术的重要方向。尽管量子通信有其优势，但在经典公钥密码仍然有效的情况下，其应用场景仍需进一步探索。
总之，无论是经典密码、量子计算还是量子通信，未来信息革命中都将面临巨大的挑战。我们需要为这些挑战做好准备。