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量子通信的基本原理是什么?

2023-08-23 18:07:18
TAG: 原理
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量子通信系统的基本部件包括量子态发生器、量子通道和量子测量装置。按其所传输的信息是经典还是量子而分为两类。前者主要用于量子密钥的传输,后者则可用于量子隐形传态和量子纠缠的分发。所谓隐形传送指的是脱离实物的一种“完全”的信息传送。从物理学角度,可以这样来想象隐形传送的过程:先提取原物的所有信息,然后将这些信息传送到接收地点,接收者依据这些信息,选取与构成原物完全相同的基本单元,制造出原物完美的复制品。但是,量子力学的不确定性原理不允许精确地提取原物的全部信息,这个复制品不可能是完美的。因此长期以来,隐形传送不过是一种幻想而已。 1993年,6位来自不同国家的科学家,提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传态的方案:将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方,把另一个粒子制备到该量子态上,而原来的粒子仍留在原处。其基本思想是:将原物的信息分成经典信息和量子信息两部分,它们分别经由经典通道和量子通道传送给接收者。经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的,量子信息是发送者在测量中未提取的其余信息;接收者在获得这两种信息后,就可以制备出原物量子态的完全复制品。该过程中传送的仅仅是原物的量子态,而不是原物本身。发送者甚至可以对这个量子态一无所知,而接收者是将别的粒子处于原物的量子态上。在这个方案中,纠缠态的非定域性起着至关重要的作用。量子力学是非定域的理论,这一点已被违背贝尔不等式的实验结果所证实,因此,量子力学展现出许多反直观的效应。在量子力学中能够以这样的方式制备两个粒子态,在它们之间的关联不能被经典地解释,这样的态称为纠缠态,量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间的非定域非经典的关联。量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义,而且可以用量子态作为信息载体,通过量子态的传送完成大容量信息的传输,实现原则上不可破译的量子保密通信。1997年,在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作,首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。实验中传输的只是表达量子信息的“状态”,作为信息载体的光子本身并不被传输。最近,潘建伟及其合作者在如何提纯高品质的量子纠缠态的研究中又取得了新突破。为了进行远距离的量子态隐形传输,往往需要事先让相距遥远的两地共同拥有最大量子纠缠态。但是,由于存在各种不可避免的环境噪声,量子纠缠态的品质会随着传送距离的增加而变得越来越差。因此,如何提纯高品质的量子纠缠态是目前量子通信研究中的重要课题。近年,国际上许多研究小组都在对这一课题进行研究,并提出了一系列量子纠缠态纯化的理论方案,但是没有一个是能用现有技术实现的。最近潘建伟等人发现了利用现有技术在实验上是可行的量子纠缠态纯化的理论方案,原则上解决了目前在远距离量子通信中的根本问题。这项研究成果受到国际科学界的高度评价,被称为“远距离量子通信研究的一个飞跃”。 参考资料:《科技日报》 量子通信系统的基本部件包括量子态发生器、量子通道和量子测量装置。按其所传输的信息是经典还是量子而分为两类。前者主要用于量子密钥的传输,后者则可用于量子隐形传态和量子纠缠的分发。所谓隐形传送指的是脱离实物的一种“完全”的信息传送。 从物理学角度,可以这样来想象隐形传送的过程:先提取原物的所有信息,然后将这些信息传送到接收地点,接收者依据这些信息,选取与构成原物完全相同的基本单元,制造出原物完美的复制品。但是,量子力学的不确定性原理不允许精确地提取原物的全部信息,这个复制品不可能是完美的。因此长期以来,隐形传送不过是一种幻想而已。 1993年,6位来自不同国家的科学家,提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传态的方案:将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方,把另一个粒子制备到该量子态上,而原来的粒子仍留在原处。其基本思想是:将原物的信息分成经典信息和量子信息两部分,它们分别经由经典通道和量子通道传送给接收者。 经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的,量子信息是发送者在测量中未提取的其余信息;接收者在获得这两种信息后,就可以制备出原物量子态的完全复制品。该过程中传送的仅仅是原物的量子态,而不是原物本身。发送者甚至可以对这个量子态一无所知,而接收者是将别的粒子处于原物的量子态上。 在这个方案中,纠缠态的非定域性起着至关重要的作用。量子力学是非定域的理论,这一点已被违背贝尔不等式的实验结果所证实,因此,量子力学展现出许多反直观的效应。在量子力学中能够以这样的方式制备两个粒子态,在它们之间的关联不能被经典地解释,这样的态称为纠缠态,量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间的非定域非经典的关联。 量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义,而且可以用量子态作为信息载体,通过量子态的传送完成大容量信息的传输,实现原则上不可破译的量子保密通信。 1997年,在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作,首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。 近年,国际上许多研究小组都在对这一课题进行研究,并提出了一系列量子纠缠态纯化的理论方案,但是没有一个是能用现有技术实现的。最近潘建伟等人发现了利用现有技术在实验上是可行的量子纠缠态纯化的理论方案,原则上解决了目前在远距离量子通信中的根本问题。
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量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等.

光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。根据实验验证,具有纠缠态的两个粒子无论相距多远,只要一个发生变化,另外一个也会瞬间发生变化,利用这个特性实现光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作),则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。

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量子通信是什么?

量子通信是利用量子的各种特性来实现安全保密的通信,有利用量子纠缠这个路线,也有利用量子特性获得量子密钥,使用量子密钥与传统的成熟的通信方式结合来实现保密通信。量子密钥是可行的,了解更多量子通信的知识可参考:https://blog.csdn.net/zhbgreat/article/details/80225193 文章里介绍的很清楚。
2023-08-16 09:52:335

量子通信原理

利用量子力学原理对量子态进行操控的一种通信形式,可以有效解决信息安全问题。量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。量子隐形传态基于量子纠缠对分发与贝尔态联合测量,实现量子态的信息传输,其中量子态信息的测量和确定仍需要现有通信技术的辅助。量子隐形传态中的纠缠对制备、分发和测量等关键技术有待突破,处于理论研究和实验探索阶段,距离实用化尚有较大差距。量子密钥分发,也称量子密码,借助量子叠加态的传输测量实现通信双方安全的量子密钥共享,再通过一次一密的对称加密体制,即通信双方均使用与明文等长的密码进行逐比特加解密操作,实现无条件绝对安全的保密通信。以量子密钥分发为基础的量子保密通信成为未来保障网络信息安全的一种非常有潜力的技术手段,是量子通信领域理论和应用研究的热点。2022年4月13日报道,中国科学家设计出一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统,成功实现100公里的量子直接通信。
2023-08-16 09:53:261

量子通信是什么

量子通信是一种利用量子力学原理构建的通信方式,它利用物理上的量子特性实现传输信息,具有高安全性、高效率和高可靠性的特点。传统的通信方式大多基于经典物理学,即信息通过模拟电磁波来传输。这种通信方式并不能防止信息被窃取或篡改,因此安全性无法得到保障,而且一旦信息量比较大,传输效率也会随之降低。相比之下,量子通信采用的是量子比特(或称为qubit)来携带和传输信息。量子比特的特点是可以同时存在于多个量子态之间,而且无法被复制。这两个特性为量子通信提供了安全性保障。透过量子隐形传态协议和量子密钥分发等方法,量子通信能够隐藏信息内容并防止信息被泄露或修改。当攻击者试图读取信息时,量子通信会立即破坏信息,因此攻击者将无法读取正确的信息量。量子通信的应用领域包括金融、安全、电子商务、政府机构等。例如,银行可以在量子密钥分发的基础上实现安全的金融交易,政府机构可以利用量子安全网络来保护重要信息的安全。由于量子通信是一项复杂而又前沿的技术,目前仍然处于实验室阶段,研究和进一步开发还需要更多的时间和精力。
2023-08-16 09:53:571

什么是量子通信

量子通信是一种基于量子力学原理的通信方式,可以实现完全安全的通信。传统的通信方式,如电话、电子邮件、短信等,都是基于经典物理学的,其安全性依赖于密码学算法的复杂度,但是这些算法有可能被破解。而量子通信则利用了量子力学中的量子态的特性,实现了一种完全不同的通信方式,其安全性基于量子力学的原理,可以保证通信过程中的信息不会被窃取或篡改。在量子通信中,通信双方通过量子比特(qubit)来传输信息,这些量子比特可以是光子或其他量子粒子。由于量子态的特殊性质,任何对量子比特的观测都会对其状态造成干扰,因此,如果有人试图监听通信过程,就会被立即发现。这种特性保证了量子通信的安全性。目前,量子通信技术还处于研究和发展阶段,但已经有一些商业化的应用,如量子加密通信、量子密钥分发等。未来,随着量子通信技术的进一步发展,它有望成为一种重要的通信方式,为人类提供更加安全和可靠的通信保障。
2023-08-16 09:54:201

“量子通信”的原理及其意义是?

量子通信,是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通信的发现者为法国物理学家艾伦·爱斯派克特。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等,近来这门学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理,并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。
2023-08-16 09:54:372

什么是量子通信?

量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等,近来这门学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展。
2023-08-16 09:54:492

量子通信原理

1、量子通讯,更严格的讲应该叫做量子加密通讯,这样称呼的话就没有那么多的歧义了。2、在通讯的时候,我们为了让信息保密,不被别人知道,常常会对信息进行加密。有一个密钥,是只有A和B知道的,利用这个密钥,A把信息进行处理加密变成一段密文,这样就算其他人截取了密文也不能知道A想传递的信息是什么。而B收到信息之后,利用手上的密钥把密文解密,就又得到了明文,知道A想传递的信息是什么。可是经典的加密通讯,非常可能被破解,敌人可能通过破解或其他途径得知你们密钥,这样就可以随意窃听你们想传递的信息。而量子加密通讯,理论上可以做到让敌人永远无法破解你们的通讯。3、量子加密通讯有两条传输通道,一条传递纠缠粒子对(通常是纠缠光子),一条利用电磁波传输经典的信息。4、第一步,A和B首先对依次收到到纠缠光子对进行处理,通过一组随机生成的偏振片。看是否能通过得到一组数据。5、第二步,A和B互相把自己所用的偏振片组通过经典信息途径传递传递给对方,这样偏振片不相同的那些数据就被舍弃,A和B就得到了一组完全相同的,只有他们自己知道的密钥。6、第三步,B将所得到密钥的一部分发给A,A检测如果和自己的密钥相符,那么就证明这个过程中没有其他人在监听,两边的数据是有效的。(这一步后面会解释。)7、第四步,A将想传递的信息通过密钥加密成密文,通过经典途径传递给B,B用密文解密得到明文。
2023-08-16 09:55:261

量子通信卫星的原理是什么?

在量子保密通信过程中,为了通信过程中的安全采用“一次一密”的方式加密,即在通信的加密过程中每一个信息采用独立的密钥加密,密钥用过一次之后就不在使用,这样的话即使窃密者得到部分的密钥也不能破译其他信息。但是在这个过程中有一难题就是如何在发送端与接收端共享密钥,如果密钥被窃取,信息就会被泄露。量子通信卫星的作用就是将密钥同时发送给发送者与接收者,由于量子力学上的原理,两个密钥完全相同,且如果被窃听就一定会被发现,这样就保证了通信中的安全性。所以量子通信卫星的作用是密钥的分发。
2023-08-16 09:55:502

最近很火的量子通信,到底是什么工作原理?

光线通信(亦称量子通信)是指利用光线传输信息的通信方式。光线通信系统的基本部件包括光线发生器、光线通道和光线测量装置。光线通信不同于光波通信。光线具有不可分割性。在单光线发射的情况下,窃听者无法将一条光线变成一模一样的两条光线。如果接收者接收到了准确的信息,那么窃听者就拿不到任何信息。
2023-08-16 09:56:124

量子通讯原理?

量子通信更常见的是quantum communication而quantum teleportation是量子隐形态传输,其是量子通信的一部分因为正如上面提到的量子密码通信也属于量子通信,称量子密钥分发为quantum key distribution而国内外有些挑剔的科学家(批评家)也挑刺地认为量子密钥分发并不是真正的量子通信量子通信根据量子特性,具有绝对安全性而受到追捧现在由于纠缠光源的亮度问题,隐形态传输和纠缠的密钥分发还离实际应用尚远而更为接近实用的是被称为PM(prepare-measure)的基于准单光子源的诱骗态量子密钥分发量子密钥分发就是根据协议方式编码方式编码光子,将光子从一端传送到另一端,在另一端随机测量,由于量子特性,通过经典信道确认后,可以发现信道中存在的窃听者量子隐形态传输,是将纠缠的光子对分发到通信的两端,通过操控测量一端的光子,另一端的光子就会按照纠缠的特性进行塌缩,在另一端对塌缩态进行测量,就能够获得操控端的信息更具体的可以查找国内外的文献,中国科学技术大学微尺度国家实验室该方面的博士论文概述比较适合进行较深入研究,曹天元或者高山的科普适合大概的了解,还有郭光灿院士有个系列讲座也不错
2023-08-16 09:57:031

如何用通俗语言解释什么是量子通信

量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等,近来这门学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理,并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。经典通信较光量子通信相比,其安全性和高效性都无法与之相提并论。扩展资料:量子通信是通过量子力学原理中特有的属性,来完成相应的信息传递工作。量子通信同传统的通信方式相比较,有一些比较突出的特点,例如安全性比较高,还有就是传输的过程中不容易受到阻碍。根据量子理论,宏观的任何观察和干扰,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有信息。高效,被传输的未知量子态在被测量之前会处于纠缠态,即同时代表多个状态。参考资料来源:百度百科-量子通信
2023-08-16 09:57:121

量子通信的原理和量子通信系统的构成?

[量子通信基本原理和构成] 关键词: 经典信息 复制 量子态 不确定性 1993年,C.H.Bennett提出了量子通信的概念;同年,6位来自不同国家的科学家,提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传送的方案:将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方,把另一个粒子制备到该量子态上,而原来的粒子仍留在原处。其基本思想是:将原物的信息分成经典信息和量子信息两部分,它们分别经由经典通道和量子通道传送给接收者。经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的,量子信息是发送者在测量中未提取的其余信息;接收者在获得这两种信息后,就可以制备出原物量子态的完全复制品。该过程中传送的仅仅是原物的量子态,而不是原物本身。发送者甚至可以对这个量子态一无所知,而接收者是将别的粒子处于原物的量子态上。在这个方案中,纠缠态的非定域性起着至关重要的作用。量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义,而且可以用量子态作为信息载体,通过量子态的传送完成大容量信息的传输,实现原则上不可破译的量子保密通信。  1997年,在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作,首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。实验中传输的只是表达量子信息的“状态”,作为信息载体的光子本身并不被传输。 【附加内容】关键词: 量子纠缠 光速 传输速率 在2008年8月14日出版的最新一期《自然》杂志上,瑞士的5位科学家公布了他们的这项最新研究成果。瑞士科学家表示,原子、电子以及宇宙空间其他所有的微观物质都可能会表现出异常奇怪的行为,其行为规律可能与我们日常生活中传统的科学规律完全背道而驰。比如,物体可以同时存在于两个或多个场所;可以同时以相反的方向旋转。这种现象也许只有通过量子物理学来解释。量子物理学认为,任何事物之间都可能存着某种特定的联系。发生于某一物体之上的事件,可能同时对其他物体也会产生影响。这种现象称为“量子纠缠”。不管物体之间的距离有多远,同样存在“量子纠缠”的关系。  爱因斯坦坚决反对“量子纠缠”理论,甚至将其戏称为“遥远的鬼魅行为”。根据量子力学理论的描述,两个处于纠缠态的粒子无论相距多远,都能“感知”和影响对方的状态。几十年来,物理学家试图验证这种神奇特性是否真实,以及决定它的幕后原因。其实,我们可以运用形象化的说明来解释这种现象。被纠缠的物体释放出某种不明粒子或其他形式的高速信号,从而对其伙伴产生影响。此前,已有实验证实传统物理学领域中某种隐藏信号的存在,从而打消了人们对于这种隐藏信号的种种疑问。但是,仍然有一个奇怪的可能性没有得到证实,即这种未知信号的传输速率可能会比光速还要高。  为了证实这种可能性,瑞士科学家开始着手对一对相互纠缠的光子进行实验研究。首先,研究人员们将光子对拆散;然后,通过由瑞士电信公司提供的光纤向两个村庄接收站进行传送,接收站之间相距大约18公里。沿途光子会经过特殊设计的探测器,因此研究人员能够随时确定它们从出发到终点的“颜色”。最终,接收站证实每对相互纠缠的光子被分开传送到接收站后,两者之间仍然存在纠缠关系。通过对其中一个光子的分析,科学家可以预测另一光子的特征。在实验中,任何隐藏信号从此接收站传送到彼接收站,仅仅需要一百万兆分之一秒。这一传输速率保证了接收站能够准确地检测到光子。由此可以推测任何未知信号的传输速率至少是光速的10000倍。  而爱因斯坦不仅不接受“量子纠缠”的思想,并且还坚持认为不可能存在比光速还要快的信号,任何比光速快的“鬼魅似的远距作用”都是不可思议的。根据1905年出版的爱因斯坦的相对论,他认为没有物体的运动速度能够超过光速。爱因斯坦解释说,光速属于自然界的一个基本常数:对于空间内所有的观察者来说,光速都是一样的。同样是爱因斯坦的相对论解释说,当物体加速时,物体本身的质量增加,而加速需要能量。随着物体质量的增加,维持速度所需的能量也更多。当物体以接近光速运行时,爱因斯坦经过计算说,它的质量将达到无限大,所以要使得物体继续运行的能量也要无限大,而要超过这一极限是不可能的。   而科学家们从实验中得到的结论,既可以反驳爱因斯坦的“错误”观点,也可以用来解释同一事物同时出现在不同地点这一奇异现象。爱因斯坦都无法解释的奇怪行为,正是量子物理学和量子通信的魅力之处。
2023-08-16 09:57:301

量子通信属于什么领域 量子通信介绍

1、量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。 2、量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等,近来这门学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理,并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。
2023-08-16 09:57:381

量子通信是怎么回事,它的速度真能超越光速吗?

量子传输是量子力学的概念,好像与速度无关,是等时传输。现在的量子通讯是一种基于物理学原理的数字加密技术,1和0就是”量子“。
2023-08-16 09:57:482

量子通信不会取代现有通信技术,这主要是因为什么?

因为量子通信技术是现在的高科技产业,而且它的发展是比较缓慢的。
2023-08-16 09:58:275

什么是光子通信?

光子通信对单光子探测的主要要求如下:1、高探测效率:单光子探测器需要具备高探测效率,能够有效地检测到输入光信号中的单个光子。高探测效率可以提高通信系统的灵敏度和传输距离。2、低噪声:在光子通信中,信号的传输量通常很小,因此探测器必须具备低噪声性能,以避免背景噪声对信号的干扰。低噪声可以提高通信系统的信号质量和可靠性。3、快速响应时间:单光子探测器需要具备快速的响应时间,能够及时检测到光子的到达。快速响应时间可以提高通信系统的数据传输速率和实时性。4、低暗计数率:暗计数率指的是探测器在没有输入光信号时自发产生的噪声计数率。为了减少误判和背景噪声干扰,单光子探测器需要具备低暗计数率。5、宽波长范围:由于光子通信中使用的光源波长可能存在一定的变化,单光子探测器需要具备宽波长范围的探测能力,以适应不同波长的光信号。光量子通信原理简介:光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作);则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方。接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。
2023-08-16 09:59:451

量子通信的作用,求详细点

这个作用很大的,不怕电磁和阻断干扰,用于无人机,潜艇,等各种军用通信,安全性高。特别是无人机(飞机,坦ke,各种机器设备),用量子通信后,不需要在无人机上装很多电脑设备,联网到主机就行了,主机都在大山洞里云计算着呢,以后打战和打游戏一样,一个字爽。
2023-08-16 10:00:142

量子通信迄今最通俗易懂的解释在哪里

量子通信的定义:到目前为止,量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看,它可以被理解为物力权限下,通过量子效应进行性能较高的通信 ;从信息学来看,量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性,或者利用量子测量完成信息传输的过程。从量子基本理论来看,量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态,可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性,它包含量子测不准原理和量子纠缠,同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系,同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg 测不准原理作为力学基本原理,是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量,但是只能精确测定其中的一样结果。通俗易懂的了解量子通信之前先了解:1、“量子通信”是干啥的?用最通俗的方式解释就是“加密”和“传输”用专业术语叫“量子密钥分配”和“量子态传输”2、为啥要用量子通信加密?答:因为传输密钥时可能会被窃听,而窃听者又无法被发现。3、那量子通信为啥就能发现窃听者答:因为量子一旦被测量,状态就会改变(试验模型薛定谔的猫),窃听者就会被发现详情参考OFweek光通讯网!
2023-08-16 10:00:231

为什么有人说量子通信是个骗局?那量子通信到底是什么呢?

这个人是你在说,没见其他人说 连量子力学都不懂!却能弄了个量子通信出来! 量子通信是运用量子纠缠原理而创造的,量子纠缠就是一组(两个)量子无论远近,一个运动而另一个反向运动,其实两个量子是一阳一阴的粒子,阴阳会互感互反运动的。 高深的量子科学,请找潘建伟院士解答你的疑问,民间的传说不可信 我个人觉得 量子力学理论,起码目前是一个新的学科或者说是一种理论。 人类的 科技 水平是会不断提高的。它的正确与否,利用于人类生产或生活的实际意义有多大;技术上实现应用的领域……。这些都需要时间与实践的检验。 作为外行人,有什么说法都没有问题。我个人就属于不太相信的群体。常与皇帝的新衣寓言里的织布裁缝相比。 骗子为钱,傻子有钱,咋办?只能等。您说呐?! 我们都被量子通信这个名字给骗了。现在的量子通信其实应该叫“量子加密通信”。说白了就是传统通信+量子加密。 大家听到的量子通信是这样的 : 信息传播超光速,真正实现实时通信。而且利用量子纠缠保证了除了通信双方不可能第三个人知道。打个比方就是心理感应,通过量子通信可以实现心灵感应。我想什么,别人知道,他想什么,我也知道。这就是才是真正量子通信能达到的。 但是我们听到的媒体报道的量子通信实际上是这样的: 我们先了解一下 传统的加密通信 。为了方便我们把信息发送方当作“甲方”,把信息接收方当作“乙方”。甲方先把要发送的信息用特殊的方式加密,然后乙方收到的是加密后的信息。所以乙方要知道真正的信息就要知道怎么把加密过的信息给还原回去。所以乙方就还要破译加密信息的方法,我们把这个叫作“密钥”。这就是传统的加密通信。那么可想而知“密钥”是传统的加密通信中比较重要的部分。 无线电通信可以被截到,光纤通信就更容易截取了。而一旦“密钥”被破解,传统通信就被破解了。 但是我们现在听到的量子通信是这么回事呢? 我们听到的量子通信其实就是对传统“密钥”进行加密。所以现在的量子通信准确来说应该是“量子加密通信”。直白着来说就是,传统的“密钥”是当甲方发给乙方的过程中就不变了。但是“量子密钥”是能变的,是要甲方和乙方这两方才能看到真正的“密钥”。而只要不是甲方和乙方,别人去截获这个“密钥”就不是真正的密钥。“量子加密通信”大概就是这么回事。 要想进一步了解可以去看看相关的书籍。 所以啊,我们其实是被“量子通信”这个名字给欺骗了。现在的技术还没有达到真正实现量子通信的地步。但是也别小瞧这个“量子加密通信”,我们国家在这方面算是世界领先。潘建伟院士在“量子加密通信”领域所做的成就也是举世瞩目的。 相信有一天,真正的量子通信一定能实现。
2023-08-16 10:00:311

量子通信的实质是什么呀?

就目前所知,量子通讯必须包含两部分:1)貌似“超光速”(尚无定论)的量子纠缠态的制备及测量过程,2)普通信道的通报测量情况的过程。也就是说,单单只有体现超光速的量子纠缠的话不可能传递有效的信息,必须借助普通信道的协助方能真正通讯。量子通讯的优势不在于即时瞬间,而在于其可以探知可能的被第三方窃听的保密性等其他方面。总之,由于普通信道的通讯的极限速度也是光速,所以量子通讯的速度也不会是超光速。 普通信道的通讯,一般多是采用光通信的方式,光通信包括无线电、微波、光缆、电缆等具体形式。 更详细些的背景知识——  量子隐形传态大致是这样的:制备一对纠缠光子对,一个光子发送给有原始量子态(即第三个光子)的一方(甲),另一个光子发送给要复制上述那个第三光子的量子态的一方(乙)。甲让收到的一个光子与第三光子相互干涉(又称为“再纠缠”),甲再随机选取偏振片的方向测量干涉的结果,将测量方向与结果通过普通信道都告诉乙;乙据此选择相应的测量方向测量他收到的光子,就能使该光子处于上述那个第三光子的量子态。 再如,生成量子密钥是这样的:制备一批纠缠光子对,一个光子发送给发信方,另一个光子发送给收信方。测量光子极化方向的偏振片的方位约定好两种。两人每次测量一个光子时选择的方向都是随机的,但要记录下每次选择的方向,当然也要记录下每次测量的结果,有光子通过偏振片就记1,无光子通过则记0。通过普通信道两人交换测量方向的记录,那些测量方向不一致的测量结果的记录都舍去不要,剩下的那些测量方向相同所对应的测量结果,两人应一致,这一致的记录就可作为两人共同的密钥。
2023-08-16 10:00:412

如何用通俗语言解释什么是量子通信?

你们相信不,我已经推测出:世界任何能量的传递和力的传递都是由最小量子逐渐倍加到最大值的.
2023-08-16 10:00:524

量子通信和光沿直线传播什么关系?光沿直线传播能启发量子通信吗

(量子通信和光沿直线传播有什么关系?为什么说光沿直线传播启发了量子通信?) 有人提出以上这个问题,并且说他在央视上看到潘建伟教授说:“墨子解释了光沿直线传播,从而启发了他发明量子通信。”并问两者之间有没有科学上的联系? 目前网络上有很多人对量子通信技术进行攻击,说量子通信是骗人的,更本不可能实现瞬间传递信息。其实这这些人都是对量子通信有所误解,他们看到“量子通信”这几个字就想到了量子纠缠,然后就想当然的认为量子通信就是利用量子纠缠的特性来实现信息上的瞬间传递。其实根本就不是这样。 提问者所说的那个电视节目我没有看过,也就无法确定潘教授是如何说的。但我想他不是要表达量子通信和光的直线传播有什么直接的联系,受到某方面的启发倒是有可能。量子纠缠和光的直线传播没有本质上的关系,光线传播,两端之间必须有一个传递过程,如果中间被阻隔开,那另一端就收不到这个信息了。而两颗纠缠中的量子就不是这样,他们两者之间不需要传递任何的信息,也不管你有没有把他们两者之间隔开,它们都可以瞬间相互反应,无论相隔多远。就好像他们本就是一个整体,压根就不存在传递这个概念。 量子通信不是要用量子纠缠特性来瞬间传递信息,而量用量子的纠缠态来对信息进行加密传送。看清楚了吗,是对信息起到加密的作用,而不是传递信息。量子通信是近20年发展起来的新型通信方式,它利用了量子纠缠效应对信息进行隐形传送,具有绝对的安全性。根据实验,两颗纠缠中的量子,无论它们相隔多远,一颗发生变化,另一颗也会瞬间发生对应的变化。量子通信的原理大致是这样的,提前构建一对纠缠态的粒子,把这对粒子分别放到通信的两端。将接收方未知量子态的粒子与发送方的粒子进行共同测量,收方的粒子就会瞬间发生坍塌,这个状态与发送方的粒子坍塌后的状态是对应的,再把测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行逆转变换,就可以得到与发送方完全相同的未知量子态。量子通信绝对不会“泄密”,因为量子加密的密钥是完全随机的,就算被窃取者得到也无法获得正确的密钥,根本无法破解信息。而且分别在通信双方具有纠缠态的两个粒子,其中一个量子态发生变化,另外一方的量子态就会立刻相应变化,根据量子理论,任何宏观的观察和干扰都会立刻引发量子态的坍塌,窃取者得到的信息也是已经破坏了没用的信。所以量子通信是绝对安全的通讯方式。 总之我个人觉得量子通信和你说的光沿直线传播没有什么关系,量子通信主要是体现在安全性上。
2023-08-16 10:01:361

什么是量子通信? 量子通信是什么意思

1、量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。 2、量子隐形传态基于量子纠缠对分发与贝尔态联合测量,实现量子态的信息传输,其中量子态信息的测量和确定仍需要现有通信技术的辅助。量子隐形传态中的纠缠对制备、分发和测量等关键技术有待突破,目前处于理论研究和实验探索阶段,距离实用化尚有较大差距。
2023-08-16 10:01:551

量子通信是如何做到“绝对安全”?

20世纪初,普朗克、爱因斯坦、玻尔开创了量子物理学研究。随后,海森堡、薛定谔、狄拉克等物理学家建立了量子力学。从此,量子物理学沿着两条路深刻地推动着人类文明发展。量子信息包括量子通信和量子计算,即信息传输和计算都将直接植根于量子物理学。其中量子通信作为排头兵,走在了这次信息革命的最前面,成为它的第一个突破点。一个量子比特只含有零个经典比特的信息。因为一个经典比特是0或1,即两个向量。而一个量子比特只是一个向量(0和1的向量合成),就好比一个经典比特只能取0,或者只能取1,信息量是零个比特。其中,“量子密钥”使用量子态不可克隆的特性来产生二进制密码,为经典比特建立牢不可破的量子保密通信。量子不可克隆定理:复制(即克隆)任何一个粒子的状态前,首先都要测量这个状态。但是量子态不同于经典状态,它非常脆弱,任何测量都会改变量子态本身(即令量子态坍缩),因此量子态无法被任意克隆。这就是量子不可克隆定理,已经经过了数学上严格的证明。在量子保密通信过程中,发送方和接收方采用单光子的状态作为信息载体来建立密钥。由于单光子不可分割,窃听者无法将单光子分割成两部分,让其中一部分继续传送,而对另一部分进行状态测量获取密钥信息。又由于量子测不准原理和不可克隆定理,窃听者无论是对单光子状态进行测量或是试图复制之后再测量,都会对光子的状态产生扰动,从而使窃听行为暴露。理论表明,通信双方只要按照协议产生了密钥,就一定是安全的。
2023-08-16 10:02:051

量子通信的信道分哪三种

量子通信的信道分三种:多播式、广播式、单播式。量子通信系统的基本部件包括量子态发生器、量子通道和量子测量装置。按其所传输的信息是经典还是量子而分为两类。前者主要用于量子密钥的传输,后者则可用于量子隐形传态和量子纠缠的分发。在网络系统中,一个相互作用的进程集合称为组。一个发送者在一次操作中将一个消息发送给多个接收者的通信,称为组通信。原理量子通信从理论上的定义而言,并没有一个非常严格的标准。在物理学中可以将其看作是一个物理极限,通过量子效应就能实现高性能的通信。而在信息学中,量子通信是通过量子力学原理中特有的属性,来完成相应的信息传递工作。量子通信同传统的通信方式相比较,有一些比较突出的特点,例如安全性比较高,还有就是传输的过程中不容易受到阻碍。当量子态在不被破坏的情况下,在传输信息的过程中是不会被窃听,也不会被复制的,所以严格意义上来看,它是绝对安全的。
2023-08-16 10:03:341

我国的量子通信已经走在世界的前端,那么量子通信比传统电磁通信强在哪里呢?

我觉得是因为它的信息传递速度更快了
2023-08-16 10:04:3011

量子通信很厉害吗,它是否有能被破译的一天?

很厉害。是。因为现在科技发展速度很快总有破译的那一天
2023-08-16 10:05:235

量子通信是什么

释义】:量子通信是利用量子力学原理对量子态进行操控的一种通信形式。目前量子通信分为两种,一种是量子密钥分发;另外一种是量子隐形传态。1、密钥分发:建立牢不可破的量子密码,从根本上保障我们的通信安全。量子密钥分发以一个个单独的光子作为载体,通过收发双方通过随机测量这些光子,选取共同测量方式的那些测量结果,就会形成一组量子密钥。如果中间有人窃听,收发双方的测量错误会瞬间上升,马上就会察觉有窃听的存在。所以一组成功生成的量子密钥一定是排除了一切窃听的绝对安全的密钥,用它加密的信息也是不可破译的。2、量子隐形传态:利用量子纠缠用来传输量子信息的最基本单位——量子比特。两个处于纠缠态的粒子A和B,不论它们分开多远,我们把其中一个粒子(A)和携带想要传输的量子比特的粒子(C)一起测量一下,C的量子比特马上消失,但是B就马上携带上了C之前携带的量子比特。根据量子力学“不确定性原理”,处于纠缠态的两个粒子,在被观测前,其状态是不确定的,如果对其中一粒子进行观测,在确定其状态的同时(比如为上旋),另一粒子的状态瞬间也会被确定(下旋)。量子:一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。量子英文名称量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”。在物理学中常用到量子的概念,指一个不可分割的基本个体。例如,“光的量子”(光子)是一定频率的光的基本能量单位。而延伸出的量子力学、量子光学等成为不同的专业研究领域。其基本概念为所有的有形性质是“可量子化的”。“量子化”指其物理量的数值是离散的,而不是连续地任意取值。例如,在原子中,电子的能量是可量子化的。这决定了原子的稳定性和发射光谱等一般问题。绝大多数物理学家将量子力学视为了解和描述自然的的基本理论。
2023-08-16 10:07:321

如何用通俗语言解释什么是量子通信

量子通信就像美国的星球大战计划一样,军方迷惑对手的障眼法而已,哪有什么量子通信,知道了不。但我永远支持我们的解放军打败美帝国主义
2023-08-16 10:07:594

什么叫量子通信技术

量子通信(Quantum Teleportation)是指利用量子纠缠效应行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通信是20世纪80年代开始发展起来的新型交叉学科,量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。量子通信是一种基于量子力学原理的通信方式,可以实现完全安全的通信。传统的通信方式,如电话、电子邮件、短信等,都是基于经典物理学的,其安全性依赖于密码学算法的复杂度,但是这些算法有可能被破解。而量子通信则利用了量子力学中的量子态的特性,实现了一种完全不同的通信方式,其安全性基于量子力学的原理,可以保证通信过程中的信息不会被窃取或篡改。在量子通信中,通信双方通过量子比特(qubit)来传输信息,这些量子比特可以是光子或其他量子粒子。由于量子态的特殊性质,任何对量子比特的观测都会对其状态造成干扰,因此,如果有人试图监听通信过程,就会被立即发现。这种特性保证了量子通信的安全性。目前,量子通信技术还处于研究和发展阶段,但已经有一些商业化的应用,如量子加密通信、量子密钥分发等。未来,随着量子通信技术的进一步发展,它有望成为一种重要的通信方式,为人类提供更加安全和可靠的通信保障。
2023-08-16 10:08:381

量子通信是什么意思

据报道,量子通信是利用量子力学原理对量子态进行操控的一种通信形式,可以有效解决信息安全问题,近年来,随着量子的各种奇妙特性被科学家不断认识,实用的新技术也被逐渐开发出来,量子通信就是其中之一。
2023-08-16 10:09:053

量子通信是什么意思

问题一:如何用通俗语言解释什么是量子通信 比方说,中国要发送情报给美国,于是派了一个信使乘飞机过去。这个信使从一盒扑克里随机抽取了一部分纸牌带在身上。(可以认为信使带的扑克和剩下的扑克处于纠缠态,因为只要查看一方就能知道另一方,但如果不查看扑克,扑克的状态就是随机的。) 等信使到了美国,然后联系中国说“我到了,请发信息过来吧”,于是中国一方用那盒扑克里剩下的纸牌做密钥把情报加密,发送过去。在信使查看纸牌前,谁也不知道纸的状态,但当他一打开纸牌(塌缩),他同时也就知道了中国那边纸牌的内容,也就是密钥。这样情报接收方便可以解密收到的信息,获得情报。 在这个过程中,如果有第三方进行破坏,比如在半路抢走信使的扑克牌(密钥),或者对通信进行侦听,他都无法得到情报的内容。 整个通信过程中并不存在瞬间(超光速)传输,也不存在一方拨动某个东西另一方也会跟着变化这种事情。实现量子通信的难点仅仅在于信使的传递。 问题二:谁能简单解释下什么叫量子通信 10分 量子通信是加密概念,而不是传输概念,更不是什么超光速通信。 举一个简单的例子来说明。 假设你有两个朋友,一个在广州,一个在北京,你自己则在中间的上海。你们三个人事先说好,你会随机给这两个朋友中的一个人寄一个苹果,另一个人寄一根香蕉。 那么当你的广州朋友收到苹果时,他会瞬间知道你给你的北京朋友送的是香蕉。 在你广州朋友打开盒子看到苹果的那一个瞬间,确实是以比光速还要快的速度获得了关于你北京朋友收到了香蕉的这个信息,但这个“信息”并非实际存在的信息,甚至接收到第一个信号还要依靠传统的邮寄运输模式。 当然真正的量子通信要远比两个水果复杂得多,但本质完全一样,量子通信从来不是超光速传递信息,而是无论采取何种方式都必须依靠经典通信技术参与,所以更无“颠覆”一说。 量子通信区别于经典通信,实质上是量子的“不可破解性”。比如上个例子中的“苹果”和“香蕉”,可以看成是两个纠缠起来了的量子,一个人拿到了其中一个,就可以判断出另一个。 但如果不知道“苹果”和“香蕉”的纠缠关系,哪怕截获了整个苹果,也猜不出另一方收到的是什么水果。 在现实应用里当然没有两个水果那么简单,“苹果”会变成一个无穷复杂的量子,那么能和其对应的“香蕉”,就是另一个无穷复杂的唯一量子,两个量子就是“纠缠态”,所以量子通信里量子的用途,最终是保密而不是传输。 问题三:量子通信的实质是什么呀? 量子通信实际上是一种对于通信地保密性的传输,是一种在理论上可以保证通信绝对安全的一种通信方式。。。 量子通信与光通信的区别在于在通信中用的光的强度是不同的。。。首先光通信一般用的都是强光,通过偏振或相位等等的调制方式来实现的。。。而量子通信讨论的是光子级别的很弱的光(或者不能叫做光了),通过对光子态的调制(其实也是偏振和相位等等一些方法),但是主要利用了光子的特性,量子态不可克隆原理和海森堡不确定性关系。这是区别于光通信的重点 问题四:量子通讯技术是什么,用通俗的语言概述一下 ,本人没学物理 对应两个量子之间有纠缠效应,即当一个量子受到作用时,另一个量子也会马上有相应反应,具体原因尚未明确。量子通信技术就是利用这种效应瞬间传递信息。 问题五:量子通信到底是什么鬼 你可以看一看一本科普书,叫量子纠缠。 问题六:什么是“量子信息”,“量子通信”,“量子计算”? 量子信息(quantum information) 是关于量子系统“状态”所带有的物理信息。 量子通讯(Quantum Teleportation) 是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。 量子计算是一种依照量子力学理论进行的新型计算,量子计算的基础和原理以及重要量子算法为在计算速度上超越图灵机模型提供了可能。 问题七:说说量子通信的原理及其意义 量子通信(Quantum Teleportation)是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通信是20世纪80年代开始发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等,21世纪初,这门学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展。 量子通信又称量子隐形传送(QuantumTeleportation),“teleportation”一词是指一种无影无踪的传送过程。量子通信是由量子态携带信息的通信方式,它利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现保密通信过程。量子通信是一种全新通信方式,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,是未来量子通信网络的核心要素。  按照常理,信息的传播需要载体,而量子通信是不需要载体的信息传递。从物理学角度,可以这样来想象隐形传送的过程:先提取原物的所有信息,然后将这些信息传送到接收地点,接收者依据这些信息,选取与构成原物完全相同的基本单元(如:原子),制造出原物完美的复制品。 量子隐形传送所传输的是量子信息,它是量子通信最基本的过程。人们基于这个过程提出了实现量子因特网的构想。量子因特网是用量子通道来联络许多量子处理器,它可以同时实现量子信息的传输和处理。相比于经典因特网,量子因特网具有安全保密特性,可实现多端的分布计算,有效地降低通信复杂度等一系列优点。 量子通信是经典信息论和量子力学相结合的一门新兴交叉学科,与成熟的通信技术相比,量子通信具有巨大的优越性,具有保密性强、大容量、远距离传输等特点,是21世纪国际量子物理和信息科学的研究热点。 2 研究历史 1982年,法国物理学家艾伦u30fb爱斯派克特(AlainAspect)和他的小组成功地完成了一项实验,证实了微观粒子“量子纠缠”(quantumentanglement)的现象确实存在,这一结论对西方科学的主流世界观产生了重大的冲击。从笛卡儿、伽利略、牛顿以来,西方科学界主流思想认为,宇宙的组成部份相互独立,它们之间的相互作用受到时空的限制(即是局域化的)。量子纠缠证实了爱因斯坦的幽灵――超距作用(spookyactioninadistance)的存在,它证实了任何两种物质之间,不管距离多远,都有可能相互影响,不受四维时空的约束,是非局域的(nonlocal),宇宙在冥冥之中存在深层次的内在联系。 在量子纠缠理论的基础上,1993年,美国科学家C.H.Bennett提出了量子通信(QuantumTeleportation)的概念。量子通信概念的提出,使爱因斯坦的“幽灵 (Spooky)”――量子纠缠效益开始真正发挥其真正的威力。1993年,在贝内特提出量子通信概念以后,6位来自不同国家的科学家,基于量子纠缠理论,提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传送的方案,即将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方,把另一个粒子制备到该量子态上,而原来的粒子仍留在原处,这就是量子通信最初的基本方案。量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义,而且可以用量子态作为信息载体,通过量子态的传送完成大容量信息的传输,实现原则上不可破译的量子保密通信。 1997年,在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作,首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。实验中传输的只是表达量子信息的“状态”,作为信息载体的光子本身并不被传输。...>> 问题八:量子通信是什么原理?求通俗解释一下。它和普通的通讯方式有什么优点。。。。 20分 量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。 经典通信较光量子通信相比,其安全性和高效性都无法与之相提并论。安全性-量子通信绝不会泄密,其一体现在量子加密的密钥是随机的,即使被窃取者截获,也无法得到正确的密钥,因此无法破解信息;其二,分别在通信双方手中具有纠缠态的2个粒子,其中一个粒子的量子态发生变化,另外一方的量子态就会随之立刻变化,并且根据量子理论,宏观的任何观察和干扰,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有信息。 问题九:量子通信究竟是个什么高大上的玩意儿 量子通信:是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式,它是新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新研究领域,其主要涉及量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等,该学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展。量子通信具有传统通信方式所不具备的绝对安全特性,不但在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景,而且逐渐走进人们的日常生活。 问题十:什么是量子通信?量子通信技术是什么意思 量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。
2023-08-16 10:10:121

什么是量子通信?量子通信是什么意思

以下内容关于《什么是量子通信? 量子通信是什么意思》的解答。1.量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。2. 量子隐形传态基于量子纠缠对分发和贝尔态联合测量,实现量子态的信息传输,其中量子态信息的测量和确定仍需要现有通信技术的辅助。3.量子隐形传态中的纠缠对制备、分发和测量等关键技术有待突破,目前处于理论研究和实验探索阶段,距离实用化尚有较大差距。
2023-08-16 10:10:321

关于量子通信的简述。

更多图片(7张)量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等,近来这门学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理,并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。所谓量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式,是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。根据实验验证,具有纠缠态的两个粒子无论相距多远,只要一个发生变化,另外一个也会瞬间发生变化,利用这个特性实现光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作),则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收放根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。中文名:量子通信外文名:Quantum Teleportation特点:高效率和绝对安全类型:新型的通讯方式发现者:法国物理学家艾伦·爱斯派克特发现时间:1982年基本部件:量子态发生器、量子通道。
2023-08-16 10:10:421

量子通信是什么意思,量子是什么意思

释义】:量子通信是利用量子力学原理对量子态进行操控的一种通信形式。目前量子通信分为两种,一种是量子密钥分发;另外一种是量子隐形传态。1、密钥分发:建立牢不可破的量子密码,从根本上保障我们的通信安全。量子密钥分发以一个个单独的光子作为载体,通过收发双方通过随机测量这些光子,选取共同测量方式的那些测量结果,就会形成一组量子密钥。如果中间有人窃听,收发双方的测量错误会瞬间上升,马上就会察觉有窃听的存在。所以一组成功生成的量子密钥一定是排除了一切窃听的绝对安全的密钥,用它加密的信息也是不可破译的。2、量子隐形传态:利用量子纠缠用来传输量子信息的最基本单位——量子比特。两个处于纠缠态的粒子A和B,不论它们分开多远,我们把其中一个粒子(A)和携带想要传输的量子比特的粒子(C)一起测量一下,C的量子比特马上消失,但是B就马上携带上了C之前携带的量子比特。根据量子力学“不确定性原理”,处于纠缠态的两个粒子,在被观测前,其状态是不确定的,如果对其中一粒子进行观测,在确定其状态的同时(比如为上旋),另一粒子的状态瞬间也会被确定(下旋)。量子:一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。量子英文名称量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”。在物理学中常用到量子的概念,指一个不可分割的基本个体。例如,“光的量子”(光子)是一定频率的光的基本能量单位。而延伸出的量子力学、量子光学等成为不同的专业研究领域。其基本概念为所有的有形性质是“可量子化的”。“量子化”指其物理量的数值是离散的,而不是连续地任意取值。例如,在原子中,电子的能量是可量子化的。这决定了原子的稳定性和发射光谱等一般问题。绝大多数物理学家将量子力学视为了解和描述自然的的基本理论。
2023-08-16 10:10:501

什么是量子通信?

量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识和揭示自然界的神秘规律具有重要意义,而且能用量子态作为信息载体,通过量子态的传送完成大容量信息的传输,实现了原则上不可破译的量子保密通信
2023-08-16 10:11:464

量子通信是什么含义

量子通信是什么含义如下:量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。量子隐形传态基于量子纠缠对分发与贝尔态联合测量,实现量子态的信息传输,其中量子态信息的测量和确定仍需要现有通信技术的辅助。量子隐形传态中的纠缠对制备、分发和测量等关键技术有待突破,目前处于理论研究和实验探索阶段,距离实用化尚有较大差距。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等,近来这门学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理,并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。量子通信具有传统通信方式所不具备的绝对安全特性,不但在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景,而且逐渐走进人们的日常生活。
2023-08-16 10:12:031

量子密码学主要基于量子力学的什么原理

量子密码学主要基于量子力学的什么原理如下:利用量子力学原理对量子态进行操控的一种通信形式,可以有效解决信息安全问题。量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。量子隐形传态基于量子纠缠对分发与贝尔态联合测量,实现量子态的信息传输,其中量子态信息的测量和确定仍需要现有通信技术的辅助。量子隐形传态中的纠缠对制备、分发和测量等关键技术有待突破,处于理论研究和实验探索阶段,距离实用化尚有较大差距。量子密钥分发,也称量子密码,借助量子叠加态的传输测量实现通信双方安全的量子密钥共享,再通过一次一密的对称加密体制,即通信双方均使用与明文等长的密码进行逐比特加解密操作,实现无条件绝对安全的保密通信。以量子密钥分发为基础的量子保密通信成为未来保障网络信息安全的一种非常有潜力的技术手段,是量子通信领域理论和应用研究的热点。2022年4月13日报道,中国科学家设计出一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统,成功实现100公里的量子直接通信。
2023-08-16 10:12:331

量子通信有什么用

量子通信是利用量子的各种特性来实现安全保密的通信,有利用量子纠缠这个路线,也有利用量子特性获得量子密钥,使用量子密钥与传统的成熟的通信方式结合来实现保密通信。量子密钥是可行的,了解更多量子通信的知识可参考:https://blog.csdn.net/zhbgreat/article/details/80225193 文章里介绍的很清楚。
2023-08-16 10:13:075

量子通信的作用有哪些?

量子通信具有传统通信方式所不具备的绝对安全特性,不但在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景,而且逐渐走进人们的日常生活。为了让量子通信从理论走到现实,从上世纪90年代开始,国内外科学家做了大量的研究工作。自1993年美国IBM的研究人员提出量子通信理论以来,美国国家科学基金会和国防高级研究计划局都对此项目进行了深入的研究,欧盟在1999年集中国际力量致力于量子通信的研究,研究项目多达12个,日本邮政省把量子通信作为21世纪的战略项目。我国从上世纪80年代开始从事量子光学领域的研究,近几年来,中国科学技术大学的量子研究小组在量子通信方面取得了突出的成绩。2003年,韩国、中国、加拿大等国学者提出了诱骗态量子密码理论方案,彻底解决了真实系统和现有技术条件下量子通信的安全速率随距离增加而严重下降的问题。
2023-08-16 10:13:333

光纤量子通信技术是凭借什么打破新纪录的?

光纤量子通信技术是凭借这个技术传输的速度快,而且传输的信息稳定,不会出现中断的情况来打破新纪录的。
2023-08-16 10:14:151

量子通信,能被破解吗?真的是绝对的安全吗

关于这个问题,之前看过一篇文章,和你的标题一模一样《量子通信,能被破解吗?真的是绝对的安全吗?》讲的非常全面,包括什么是量子通信,量子通信的原理是什么,以及在军用转民用方面的讲述,推荐。http://mt.sohu.com/20160614/n454275255.shtml
2023-08-16 10:14:454

量子通信真的是永远无法破解吗?

道高一尺,魔高一丈.以后肯定有破解方法的.
2023-08-16 10:15:542

量子通信属于什么领域 量子通信介绍

1、量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。 2、量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等,近来这门学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理,并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。
2023-08-16 10:16:231

每秒产生240万对纠缠的光粒子!南京大学研发量子通信技术无人机

中国科学家团队表示,他们已经研发出世界上第一支配备量子通信技术的无人机舰队,因此无人机之间以及无人机和人类之间就可以共享信息。 中国南京大学的研究人员本月发表在《国家科学评论》杂志上的研究称,他们制造的无人机能够产生成对的“纠缠”的光粒子,这些粒子能够以0或1的量子态携带比如电荷或极化的信息。根据量子物理定律,干扰纠缠在一起的一对粒子中的一个会影响另一个,而它们之间的距离并不重要。这意味着这些粒子携带的信息,如果被拦截就会发生信息改变并且通知接收者或发送者。 量子通信设备,或称量子节点,通常是在实验室里建立起来的,设备庞大而复杂,包括激光泵、分束晶体、反射镜和超灵敏探测器。但是朱士宁院士以及他在南京大学固体结构物理国家重点实验室的同事们,已经成功地显著缩小了量子节点的尺寸,并把它装进了一架重达35公斤的无人机里。该设计中其中三分之一的重量的来自电池。目前南大研究团队已经制造和部署了10架无人机。随着未来的升级,这些无人机将能够连接到量子卫星或地面量子通信网络,并提供安全数据传输的终极解决方案。研究人员介绍说,每架无人机每秒可以产生240万对相互纠缠的光粒子。 现有的军用无人机通信加密采用数学方法保护。谷歌去年宣布了一个量子计算机原型,它可以在200秒内完成一个计算任务,如果采用传统经典的最快超级计算机则需要大约1万年的时间。但是谷歌的量子计算原型机目前还不能用于解码信息,但人们相信,这项技术最终会产生一个密码破译者,可以在数秒内计算出由基于数字的算法保护的密码。因此无人机可能会被劫持,转而攻击它们的基地,而已知的保护它们的最好的方法就是使用量子通信。但是量子通信涉及许多挑战。例如粒子发射装置必须与接收端位于一条直线上,粒子发射的原理是使用一个晶体将一束激光分成两束,使粒子纠缠在一起。与卫星和地面站相比,无人机是不稳定的平台,容易受到不可预测情况的影响。研究人员在实验中发现,一阵风就能让他们设计制造的无人机摇摆一臂之遥。 为了让机载无人机的纠缠粒子发射器和地面上的接收器相互指向对方,朱士宁院士和同事们使用成对的信标光束来协调它们的位置。他们将误差范围缩小到约1.3微米,这个误差极其微小,比人类头发宽度的50分之一还小。配置在无人机腹部的一个中等大小的摄像头也可以作为接收器,从地面站或其他无人机上收集纠缠的光粒子,并将信息传递给网络中的其他方。在实验过程中,有效通信的范围被限制在200米左右,但研究团队表示,他们可以使用更大的无人机摄像头将范围扩大到2公里。他们的研究论文称,作为世界上最广泛使用的两种高空军用无人机,中国的“彩虹四号”和美国的“捕食者”系列所使用的军用级摄像机监测范围可达200公里。 实验中的另一个挑战来自无人机的8对旋转叶片,它们产生的振动可能会影响量子设备的精度。研究人员使用特殊设计的橡胶吸收器来消除振动影响。在该技术应用于战场或其他现实生活之前,还需要进一步的改进。一个问题是光子接收效率低。尽管无人机可以产生大量的纠缠光子,但在另一端每秒只能接收到10个粒子,这限制了可携带的信息量。 中国目前是全球量子通信技术的领导者,2016年将世界上首颗也是唯一一颗量子卫星送入轨道。北京和上海之间的陆基量子通信网络是地球上最长、最复杂的通信网络。而就在上月底,我国研究人员成功研制移动量子卫星地面站,和墨子卫星成功握手对接,它的体积非常小,甚至可以安装在 汽车 顶部。中国的量子通信正走在世界前列!
2023-08-16 10:16:311

量子通信是否是一个骗局?国际上是怎么看的?

量子技术是科技的进一步提升,在国际属首类。谁在科技上有突破,谁才是最可爱的人。
2023-08-16 10:16:4015

量子通信的探测器要满足什么条件?

光子通信对单光子探测的主要要求如下:1、高探测效率:单光子探测器需要具备高探测效率,能够有效地检测到输入光信号中的单个光子。高探测效率可以提高通信系统的灵敏度和传输距离。2、低噪声:在光子通信中,信号的传输量通常很小,因此探测器必须具备低噪声性能,以避免背景噪声对信号的干扰。低噪声可以提高通信系统的信号质量和可靠性。3、快速响应时间:单光子探测器需要具备快速的响应时间,能够及时检测到光子的到达。快速响应时间可以提高通信系统的数据传输速率和实时性。4、低暗计数率:暗计数率指的是探测器在没有输入光信号时自发产生的噪声计数率。为了减少误判和背景噪声干扰,单光子探测器需要具备低暗计数率。5、宽波长范围:由于光子通信中使用的光源波长可能存在一定的变化,单光子探测器需要具备宽波长范围的探测能力,以适应不同波长的光信号。光量子通信原理简介:光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作);则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方。接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。
2023-08-16 10:17:361

国产量子通话手机最快年底面世,量子通信对于手机有什么意义?

中国电信在2020天翼智能生态博览会上展出了两台样机,分别是根据华为和中兴的现有手机型号改造而来,这就是量子通话手机,由中国电信和国盾量子合作研究,用户可在通话过程中一键选择两种通话模式,“加密通话”或“普通通话”,两种模式下的通话质量无差别。物理上,量子通信可以被理解为物理极限下,利用量子效应实现的高性能通信。量子通信原理上可以提供一种不能破解、不能窃听的安全信息传输方式。它是基于量子纠缠原理。 量子力学认为,两个处于量子纠缠态的粒子无论相隔多远,改变其中一个粒子的状态,另一个粒子的状态就会立即随之改变。爱因斯坦曾将量子纠缠称为“鬼魅般的超距作用”。 利用这个特性实现光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作),则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。 量子本身即是最小单元,用一个光量子传递信息时,窃听者无法分割出“半个量子”来获取信息;量子力学的“测不准原理”则约束了窃听行为本身,只要有人试图测量量子,量子的状态就自动发生改变,“举报”窃听行为;此外,量子的不可克隆性决定了窃听者无法精准复制量子信息。 2016年6月,利用“墨子号”量子科学实验卫星,中国科研团队在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发。这一成果被美国《科学》杂志以封面论文形式发表,获称“兼具潜在实际应用和基础科学研究重要性的重大技术突破”。9月底,世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通,结合“墨子号”卫星,中国科学院院长白春礼与奥地利科学院院长、量子通信的国际权威科学家安东·蔡林格实现了世界首次洲际量子保密通信。 量子通信技术能够保证通信安全,相信在未来10年内,这项技术会被用于政府或银行间,以确保数据交换与通信安全。在未来20年内,量子通信技术有望在世界范围内广泛应用,将来甚至可能出现“量子互联网”,而量子计算机、量子互联网、量子卫星将被一起应用,为未来新 科技 打下基础。所以许多科学家认为,量子 科技 被誉为第四次工业革命的引擎,将引爆第四次工业革命。 而国产量子通话手机是如何实现的呢?原理上,量子密钥的分发,一方面通过建设量子保密通信网络进行广域的分发,同时也可以借助基于国产密码芯片和国密算法的量子安全SIM卡,完成在手机里的植入,手机借助植入的密钥进行量子安全通话。 这种SIM卡可适配的手机型号非常广泛,手机通常只要换上该SIM卡和对应的软件就可以用安全的密钥对语音通信、数据通信和存储等进行保护,从而与普通手机相比,增加加密通话功能。不过, 从消费者端来看,通话本身的市场空间正在被IM通讯蚕食,而在目前的安全保护方案之下,90%的消费者或许并不需要如此超高级别的通讯加密保护。并且,目前手机对消费者的吸引要素可能更多在于摄像、外观、配置等因素,仅仅是支持通讯加密,是否能让消费者支付这个加密方案所带来的成本还是存疑。
2023-08-16 10:18:071

量子是什么、量子具有什么特性、又有什么作用?

量子研究是科技的未来方向!能解释很多物理现象!人类宇宙未知的东西太多了!值得期待!
2023-08-16 10:18:305

政协委员潘建伟谈安全信息,量子通信开启新时代

出品:科普中国制作:中国科普博览监制:中国科学院计算机网络信息中心据中新社北京3月5日报道, “从原理上说,量子通信基于量子力学的基本原理来保障通信安全,没有什么假设条件,因此对于安全信息‘裸奔"是比较彻底的解决方式。”全国政协委员、中国科技大学常务副校长潘建伟5日接受中新社记者专访时说。全国政协委员、中国科技大学常务副校长潘建伟随着我国发射的世界上首颗量子科学实验卫星“墨子号”的顺利升空,中国将成为全球第一个实现卫星和地面之间量子通信的国家,我国将实现“天地一体化”量子通信网络的初步构建,这也将成为量子通信领域的中国最强音。作为迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式,量子通信技术在金融、军事和政务等领域的应用前景得到了世界各国的广泛关注,美国、日本等国也启动了相关的研究计划。此次“墨子号”的发射,更巩固了我国在量子通信领域的世界领先地位。作为全球首颗量子卫星其独特之处在哪里?“墨子号”都承担了哪些科学任务?量子卫星又是如何实现“针尖对麦芒”般的精准定位的?伴随着地面光纤量子通信网络“京沪干线”的建设完成,我国将初步建立起世界上首个广域量子通信体系,人类正在步入量子信息的崭新时代,“绝对安全”的信息传递将为社会进步注入新的发展能量,更多关于量子卫星的最新独家报道,我们邀请到了中国科学技术大学常务副校长、中科院量子科学实验卫星先导专项首席科学家潘建伟进行了专题访问。独一无二的“量子卫星”“墨子号”量子科学实验卫星是中科院空间科学先导专项首批4颗科学卫星之一,是继暗物质粒子探测卫星“悟空”、微重力返回式科学实验卫星“实践十号”之后的第三颗科学实验卫星,其主要任务是开展基于卫星平台的广域量子通信和量子力学基础原理检验。那么具体的科研任务有哪些?潘建伟表示,此次“墨子号”量子实验卫星的主要科研任务有三个:首先,通过量子卫星实现卫星和地面的量子密钥分发,从而实现广域的量子保密通信。潘建伟解释,之所以需要通过发射卫星来建立天地之间的量子通信网络,是由于地面信号的传输主要以光纤为媒介,而光纤传输的过程中信号损失相当严重,实验表明光纤传输的量子通信信号在两百公里以后就几乎被吸收殆尽,如果人类想实现远距离的量子通信传输就必须建立多个安全可信的信号中继站,这无疑大大增加了信息泄露的几率。科学家们经过研究发现,光在穿透大气层的过程中能量损失仅为百分之二十,也就是说天地之间数千公里甚至上万公里的距离,光在其间传输的损耗要远远低于在地面光纤网络中传输的损耗。利用这一原理,人类利用空间中的量子卫星作为地面网络的中转站,可以将地面多个城市中建立起的城际量子通信网络连接起来,从而极大地提高量子通信的效率。其次,“墨子号”还承担着对量子力学本身的基本原理进行检验的实验任务。量子纠缠态是量子力学中的一个经典现象,即在多粒子量子系统中,一对具有量子纠缠态的粒子,即使相隔极远,当其中一个状态改变时,另一个状态也会即刻发生相应改变。这种现象称为“量子非定域性”,曾经被爱因斯坦等用来质疑量子力学理论的完备性,并引发了长期的争论和持续至今的各种检验。科学家们在地面上已在相距100公里的距离成功地验证了量子非定域性,但尚未做到严格无漏洞的终极检验。而量子卫星将把这个实验带到外层空间,将在国际上首次得以实现千公里量级的量子非定域性实验检验,对于人类加深对量子力学基础理论的认识具有重要的意义。第三,“墨子号”将连接中国和奥地利之间的量子通信网,以证明全球规模的量子通信网络设想是可行的。这也是我国在量子通信领域开展的第一个大型国际合作,潘建伟也表示,未来我国将与更多国家开展合作,共同推动量子通信领域的进步与发展。潘建伟还介绍道,作为建设“天地一体化”通信网络的重要组成部分,“墨子号”量子卫星与普通卫星相比存在着巨大的差异。发射升空的量子卫星以及建设在地面的多个地面观测站,共同组成了前所未有的覆盖地面和空间的巨大实验网络。图1 量子保密通信原理图“针尖对麦芒”的精准定位“墨子号”量子通信卫星作为天地一体化的空间中转站,其承担着发射和传输光信号的重要任务,如何保证距离地球表面数百公里的光信号能够顺利被地面光学天线接收,潘建伟形象化地解释道,这其中涉及到的关键性实验技术的难度就好比是“针尖对麦芒”一样。潘建伟介绍说,由于卫星发射的光信号是极其微弱的单光子级别,在由空间向地面传输的过程中会受到许多因素的干扰,比如星光、灯光等都将成为干扰信号传输的背景噪声。此外,卫星的运动速度很快,地面的光学天线必须时刻紧跟卫星的“节奏”才有可能实现信号的准确接收。所以,在“墨子号”量子通信卫星的设计过程中,不仅要克服各种噪声的干扰保证信号源的稳定,同时还要实现与地面光学天线的准确对接。尽管是如同“针尖对麦芒”般苛刻的实验条件,但是在我国科学家的不懈努力下,如此困难的技术难题也依然得到了解决。图2 量子通信卫星概念图保密通信的“京沪干线”被称为“京沪干线”的地面量子通信网络,是“天地一体化”量子通信网络的地面组成部分。对于“京沪干线”的建设原理,潘建伟解释道:在建设地面量子通信网络的工程中,主要的应用都集中在城市范围内,将城市之间的城域网连接起来实现城际量子通信非常关键。据介绍,目前的技术仅能够达到点对点百公里量级的量子通信,所以就需要通过建立可信任的中继站点来起到信息中转的作用,连接相距数百公里两个城市的量子通信网络。已经建立起来的北京、济南、合肥、上海四个量子通信城域网,将在可信中继的帮助下,通过光纤串联起来,构成量子通信的“京沪干线”。未来还将会在每个城市中建设光学天线接收卫星的信号,这样,随着“墨子号”的顺利升空,地面的“京沪干线”与空间的量子卫星共同构成了覆盖全球的广域网络,充分利用卫星覆盖的广域性和光纤入户的便利性,从而真正实现“天地一体化”的量子通信。图3 广域量子通信网络示意图开启量子通信新时代随着量子卫星的发射升空和下半年“京沪干线”的完工,中国的广域量子通信体系为率先建成全球化的量子通信卫星网络奠定了基础,人类即将实现全球范围内卫星和地面间的首次量子通信。“天地一体化”的量子通信网络即将铺就,历经30余年的量子信息研究也将步入深化应用的时代。未来,量子通信不仅仅只是一种全新的加密通信手段,它将成为新一代信息网络安全解决方案的关键技术和日益普遍的电子服务的安全基石,成为保障未来信息社会可信行为的重要基础之一。也许就在不远的将来,量子通信技术将如同手机、电脑一般,走入寻常百姓家。“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。本文由科普中国融合创作出品,转载请注明出处。
2023-08-16 10:21:011