什麼是量子通訊量子通訊的用途

　　量子通訊是指利用量子糾纏效應進行資訊傳遞的一種新型的通訊方式。那麼你對量子通訊瞭解多少呢?以下是由小編整理關於什麼是量子通訊的內容，希望大家喜歡!

　　量子通訊的簡介

　　所謂量子通訊是指利用量子糾纏效應進行資訊傳遞的一種新型的通訊方式，是近二十年發展起來的新型交叉學科，是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。

　　光量子通訊主要基於量子糾纏態的理論，使用量子隱形傳態***傳輸***的方式實現資訊傳遞。根據實驗驗證，具有糾纏態的兩個粒子無論相距多遠，只要一個發生變化，另外一個也會瞬間發生變化，利用這個特性實現光量子通訊的過程如下：事先構建一對具有糾纏態的粒子，將兩個粒子分別放在通訊雙方，將具有未知量子態的粒子與傳送方的粒子進行聯合測量***一種操作***，則接收方的粒子瞬間發生坍塌***變化***，坍塌***變化***為某種狀態，這個狀態與傳送方的粒子坍塌***變化***後的狀態是對稱的，然後將聯合測量的資訊通過經典通道傳送給接收方，接收放根據接收到的資訊對坍塌的粒子進行么正變換***相當於逆轉變換***，即可得到與傳送方完全相同的未知量子態。

　　經典通訊較光量子通訊相比，其安全性和高效性都無法與之相提並論。安全性-量子通訊絕不會“洩密”，其一體現在量子加密的金鑰是隨機的，即使被竊取者截獲，也無法得到正確的金鑰，因此無法破解資訊;其二，分別在通訊雙方手中具有糾纏態的2個粒子，其中一個粒子的量子態發生變化，另外一方的量子態就會隨之立刻變化，並且根據量子理論，巨集觀的任何觀察和干擾，都會立刻改變數子態，引起其坍塌，因此竊取者由於干擾而得到的資訊已經破壞，並非原有資訊。高效，被傳輸的未知量子態在被測量之前會處於糾纏態，即同時代表多個狀態，例如一個量子態可以同時表示0和1兩個數字， 7個這樣的量子態就可以同時表示128個狀態或128個數字：0~127。光量子通訊的這樣一次傳輸，就相當於經典通訊方式的128次。可以想象如果傳輸頻寬是64位或者更高，那麼效率之差將是驚人的2，以及更高。

　　這裡進一步解釋一下量子糾纏。量子糾纏可以用“薛定諤貓”來幫助理解：當把一隻貓放到一個放有毒物的盒子中，然後將盒子蓋上，過了一會問這個貓現在是死了，還是活著呢?量子物理學的答案是：它既是死的也是活的。有人會說，開啟盒子看一下不就知道了，是的，開啟盒子貓是死是活確實就會知道，但是按量子物理的解釋：這種死或者活著的狀態是人為觀察的結果，也就是人的巨集觀干擾使得貓變成了死的或者活的了，並不是盒子蓋著時的真實狀態，同樣，微觀粒子在不被“干擾”之前就一直處於“死”和“活”兩種狀態的疊加，也可以說是它既是“0”也是“1”。

　　量子通訊具有高效率和絕對安全等特點，是此刻國際量子物理和資訊科學的研究熱點。追溯量子通訊的起源，還得從愛因斯坦的“幽靈”——量子糾纏的實證說起。

　　量子通訊的應用與用途

　　量子通訊具有傳統通訊方式所不具備的絕對安全特性，不但在國家安全、金融等資訊保安領域有著重大的應用價值和前景，而且逐漸走進人們的日常生活。

　　為了讓量子通訊從理論走到現實,從上世紀90年代開始,國內外科學家做了大量的研究工作。自1993年美國IBM的研?a href='//' target='_blank'>咳嗽碧岢雋孔油ㄐ爬礪垡嶽矗?攔??銥蒲Щ?鴰岷凸?欄嘸堆芯考蘋?侄級源訟釒拷?辛鬆釗氳難芯浚?訪嗽?999年集中國際力量致力於量子通訊的研究，研究專案多達12個，日本郵政省把量子通訊作為21世紀的戰略專案。我國從上世紀80年代開始從事量子光學領域的研究，近幾年來，中國科學技術大學的量子研究小組在量子通訊方面取得了突出的成績。

　　2003年,韓國、中國、加拿大等國學者提出了誘騙態量子密碼理論方案,徹底解決了真實系統和現有技術條件下量子通訊的安全速率隨距離增加而嚴重下降的問題。

　　2006年夏,我國中國科學技術大學教授潘建偉小組、美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室、歐洲慕尼黑大學—維也納大學聯合研究小組各自獨立實現了誘騙態方案，同時實現了超過100公里的誘騙態量子金鑰分發實驗，由此打開了量子通訊走向應用的大門。

　　2008年底，潘建偉的科研團隊成功研製了基於誘騙態的光纖量子通訊原型系統，在合肥成功組建了世界上首個3節點鏈狀光量子電話網，成為國際上報道的絕對安全的實用化量子通訊網路實驗研究的兩個團隊之一***另一小組為歐洲聯合實驗團隊***。

　　2009年9月，潘建偉的科研團隊正是在3節點鏈狀光量子電話網的基礎上，建成了世界上首個全通型量子通訊網路，首次實現了實時語音量子保密通訊。這一成果在同類產品中位居國際先進水平，標誌著中國在城域量子網路關鍵技術方面已經達到了產業化要求。

　　全通型量子通訊網路是一個5節點的星型量子通訊網路，克服了量子訊號在商用光纖上傳輸的不穩定性是量子保密通訊技術實用化的主要技術障礙，首次實現了兩兩使用者間同時進行通訊，互不影響。該網路使用者間的距離可達20公里，可以覆蓋一箇中型城市;容納了互聯互通和可信中繼兩種重要的量子通訊組網方式，並實現了上級使用者對下級使用者的通訊授權管理。

　　該成果首次全面展示和檢驗了量子通訊系統組網和擴充套件的能力，標誌著大規模可擴充套件網路量子通訊技術的成熟，將量子通訊實用化和產業化程序又向前推進了一大步。據稱，潘建偉團隊將與中國電子科技集團公司第38研究所等機構合作，在合肥市及周邊地區啟動建設一個40節點量子通訊網路示範工程，為量子通訊的大規模應用積累工程經驗。

量子通訊的用途