量子货币

量子货币(Quantum Money)是以量子力学为原理设计的货币，该原理使货币不能被伪造，这概念对量子密钥分发的发展造成了一定的影响。

这概念是由哥伦比亚大学一位研究生史蒂芬·威斯纳在大约1970年提出的，但被多本科学期刊拒绝刊登，直至1983年。^[1]

原理

虽然量子货币名为货币，但在使用方式上它更像是一种支票，因为每次交易均需银行方面核实。每张量子货币上除了印上一个独特的编号外，亦拥有一个孤立的有两个量子态的量子系统。^[2]例如拥有四个偏震面(相对垂轴0°, 45°, 90°, 135°)其中一个的光子。这四种光子都是其中一个量子系统中的其中一个量子态：(0°, 90°)基底或(45°, 135°)基底。

银行将持有所有偏震面和对应货币编号的纪录，在货币上，则只印有编号，偏震面则被隐藏。由于银行拥有偏震面的纪录，它能在任何时候在不干涉量子态的情况下测量它量子态，但对不清楚基底的伪币制造者来说，即使他知道银行使用哪两种基底，只要他使用了错误的(即另一组)基底来测量光子，便会对光子造成干涉，令造出来的假币拥有他使用的(但可能错误的)基底。

对于每一个光子，伪造者有 ${\displaystyle 3/4}$ 的机会成功复制它。如果货币上光子的数量是 ${\displaystyle N}$ ，一张伪币只有 ${\displaystyle (3/4)^{N}}$ 的机会通过银行的检验。如果 ${\displaystyle N}$ 是很大的，这个机会率将以指数下降。事实上，不可克隆原理证明了一个量子将态不能被复制，亦证明了这个系统的安全性。

实际限制

目前，实现量子货币所需的技术尚未存在，遑论足以大规模于市面使用，所以其局限性只是理论上的讨论。

除了实体货币外，数位量子货币也是一种可行的方向，但是，与其他普遍的数位货币(如比特币等)不同，根据不可克隆原理，量子货币不能被备份。一个折衷办法是使用quantum error-correcting codes（英语：quantum error-correcting codes），并将货币分成部分储存在不同的地方，当其中某部分被损坏时，该错误能被复原。

即使一张货币未能通过银行的检验，亦不代表它一定是伪币：它可能是真币，但它的光子偏震面受外界环境影响改变了，或曾被以错误的基底测量过(可能是企图制造伪币的人，或坏掉的验钞机)。

参考资料

1. S. Wiesner, Sigact News, 15, 78 (1983)
2. Lo, Spiller & Popescu, Introduction to Quantum computation and information (1998) pp. 81–83