谈到保密性，量子世界提供了无出其右的资源。比如，根据量子物理的原理，量子加密可提供绝对保密的信息。这也是为什么政府、军方还有其他社会组织急于发展和使用这项技术的原因。然而，目前量子保密性有怎样的实际应用，是一个重要问题。
如今，Michail Loulakis和他的团队给出了一个可能的答案。这位来自希腊雅典国家技术大学的科学家和他的同事研究出如何利用量子力学来实现准确的个体识别。
他们声称，量子生物统计学将使个体识别更加准确，而且更不容易冒充。另外，该研究团队还基于量子物理的原理精确的量化了量子生物统计学的性能。
这项新技术是基于人眼的一种广为人知的能力——识别单光子。人眼对于光的检测依赖于视网膜视杆细胞中的视网膜紫制分子对单光子的敏感，再通过一个复杂的光传导机制将信号送到大脑中。
早在1940年代，实验就发现人类可察觉仅有少量光子的闪光信号。这个检测的过程实际上就是一个量子力学的过程，而且受到量子物理的支配。另外，实际检测到闪光的概率还与人眼中的环境有关。这个环境决定了到达视网膜中光子的数目和路径。
因此，光子穿过角膜、前房、瞳孔、晶状体和玻璃体的效率也是重要的因素。该效率还依赖于光子在视网膜上某一点的吸收效率，这一吸收效率在整个视网膜上也并非是一致的。科学家们用单一参量alpha 来表征所有这些与环境相关的因素，再通过一个不断的向人眼发送闪光信号的实验，来计算出人眼对闪光识别的效率。
量子生物统计则采用完全不同的方法来处理问题。其实验首先假设检测到闪光的效率一定，然后利用与之前相同的实验来测量参量alpha。特别的是，Loulakis和他的团队提出了一种测量alpha在视网膜中变化规律的方法。而Alpha的变化规律，又被称作alpha地图，与人眼中的神经、血管以及光敏细胞的分布相关，而且对于每个个体来说是唯一的。因此，alpha地图可作为一个很好的生物特征，而且很明显是可以保密的。
一旦测量得到alpha地图，就可以用它来识别个体。这也是量子物理学原理实际应用的地方，因为量子物理对于冒充者破坏此系统的能力给出了一个明确的限制。对应的识别过程也非常明确。
Loulakis和他的团队根据alpha地图设计出闪光的特征，并将这些特征采用不同的光强标记使得这些特征可被某一具有特定alpha地图的人识别出来，而对于其他人来说则是杂乱无章的。之后再将这类特征的闪光随机发出，让人进行识别。
与此同时，另一位恶意的冒充者Eve，不能轻易的蒙混过关。想骗过这个系统，Eve一个可能的方法是猜测alpha地图然后作出相应的响应。然而，随着事前对alpha地图测量点的增加，Eve这样做成功的概率极低甚至是完全不存在。另一个可能的方法是Eve直接测量接受者的alpha信息。但是Loulakis和他的同事表示，这将需要超越目前所有测量精度的技术，因此也是不可能的。
关于此项技术的一个重要的问题是，需要通过几次测试才能正确的识别一个个体。这将依赖于识别的准确性需求。目前有两种识别错误，第一种称为正错误：错误的将Eve识别为接收者 。第二种称为负错误：不能识别接收者。
Loulakis和他的同事表示，“正错误和负错误的概率分别为十亿分之一和千分之一。”Loulakis和他的同事还表示，达到以上的识别精度仅需要6次测量。“实际应用中，6次测量可在一分钟内完成。”
虽然这一有趣的工作为量子生物统计学筹划了一个方法。然而，研究团队掩盖了一些潜在的问题。其中一个非常重要的问题是，如何精确的获得任何一个人的alpha地图，目前关于这个问题还没有答案。
另一个问题是，alpha地图将随者时间变化的规律位置。随着年龄的增加，每个人的视力都会衰退。这也意味着alpha地图会有一个不确定的有效期。另外，alpha地图也可能会在短期内改变。很多人都经历过视力改变，而导致改变的原因有很多，比如感冒、喝酒甚至虫子飞到眼睛里。如果alpha地图被定性为一个可变的生物特征，那么对其可用性的确定需要耗费大量的工作。
虽然如此，量子生物统计学还是凸显了生物学中对于量子过程的研究兴趣日益增长这一事实。当然，未来需要走的路也很长。
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编辑：Alex
参考：https://www.technologyreview.com/s/604266/quantum-biometrics-exploits-the-human-eyes-ability-to-detect-single-photons/?set=604264
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