量子通信是量子力學的一個子研究方向,也是一種量子信息傳遞方式

2021-01-09 下等歸人

長期來看,量子通信有望引領5g標準建設。短期來看,量子通信標準建設,半導體製造、雷射、光纖、光模塊仍是迫切需求,而政府投資以及資本熱情肯定要遠遠超過初級產品。就像隔壁隔壁那美女說:「哪家都行」。

本人雖做硬體,但是也好奇量子通信究竟是什麼,5g通信又將是什麼樣。實現自身價值的同時(但是受制於美國制裁)也將牽動更多的宏觀。只能說,一切最終都要回歸產業,才有機會成為真正的科技實力。

今年十月份做了一個基於q3的研究論文,詳細闡述了量子通信的工作原理。本以為量子通信(quantumcommunication)是一種能夠在量子計算機不能正確理解量子信息之前進行信息傳遞的通信方式。

量子通信是量子力學的一個子研究方向,也是一種基於量子電路的量子信息傳遞方式。該方法依據量子糾纏作用的基本原理,研究原子或電子如何與一個或多個量子位互相糾纏以構成所謂糾纏量子通道。

因為量子糾纏是原子或電子位之間的糾纏,而不是物質世界中的一個或多個量子位之間的糾纏,從而量子糾纏方法被稱為量子力學的量子力學非局域性的方法。目前的量子通信技術方法包括基於光量子技術(quantumlightcommunication)的量子密鑰分發,基於電子密鑰分發(electroncredits)的量子密鑰交換。

現在最常見的量子密鑰分發技術是經典密鑰分發方法,如itu-t1909標準。目前的密鑰分發協議是考慮密鑰的極性問題,即「弱極性(q弱極性)」和「強極性(q強極性)」的問題。然而,直接的信息的量子密鑰分發還存在技術難題:由於量子通信標準的範圍較小,目前大多數具有極端非局域性(即二分性)特性的密鑰系統都不適合用於量子密鑰分發。

目前普遍採用的糾纏和網絡分析算法在特殊格式化的隱含糾纏信息(虛擬糾纏)的比較困難,因此糾纏度的物理標準還未找到。基於量子糾纏的通信技術目前常用的技術框架主要有經典的和量子的兩大類。量子的方法主要有多址和單址量子糾纏技術。

經典的量子技術通常是「量子雙工」的。通常所用的經典技術是量子霍爾效應的等效經典技術,如維萊德量子霍爾效應。維萊德量子霍爾效應被譽為研究量子糾纏的經典標準。例如,當在一個可以約束自旋量子比特和一個自旋量子位的機器中進行量子對話時,自旋量子位之間的糾纏具有真正的局域性。

而在糾纏的作用下,其他兩個自旋量子位的作用無法滿足真正的局域性。基於這一理論假設,已經研究出了糾纏到量子位的算法,目前主要有量子德布羅意波子邏輯方程(qdsm),量子位耦合矩陣方程(qvm)和量子邏輯操作的糾纏矩陣方程(qc)等。

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