什麼是量子通信?我國量子通信又是怎麼回事?看完本文您就明白了

2020-12-03 無極限的小宇宙

我國量子通信技術目前已處在世界領先的水平上,隨著我國「墨子號」的升空,我國向世界宣布了我大中國在量子通信技術領域所取的的輝煌成就。當然目前所發明的量子通信技術也只是量子通信技術的初級版「量子加密」通信技術!我國發明的這種「量子加密」通信技術是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。量子通信主要涉及:量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等。這並不是真正意義上的量子通信技術,但是也是屬於量子通信中的一種。那麼什麼是真正意義上的量子通信呢?

什麼是量子通信?最早發現量子通信是;法國物理學家艾倫·愛斯派克特。而所謂的量子通信最原始的定義是:量子通信是指利用量子糾纏效應通過「量子通道」來進行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通信是一種高效率和絕對安全的通訊方式。那麼量子通信的原理是怎樣的呢?

量子通信的原理;目前人類所研究的量子通信主要是光量子通信,而光量子通信主要基於量子糾纏態的理論,使用量子隱形傳態(量子通道傳輸)的方式實現信息傳遞。熟悉量子糾纏的朋友和研究量子力學的科學家們都知道,兩個相互關聯後具有糾纏態的兩個粒子無論相距多遠,只要一個發生變化,那麼另外一個也會在瞬間發生變化,而這種超距瞬時無視空間距離的反應速度和效率正是我們人類未來所需要的一種高效率的通信手段。當然我們不僅需要高效更需要通信安全,而量子通信技術卻完美的解決了這個問題,那麼量子通信的安全是如何實現的呢?接下來本文就來講講量子通信技術的安全。

量子通信的安全是利用量子糾纏時,如果一個糾纏狀態中的粒子被觀測那麼一定會導致這種糾纏態的坍塌,而量子通信的安全就是使用了量子糾纏的這個特性實現的。如果我們使用光量子通信,其過程如下:事先構建一對具有糾纏態的光子,將兩個光子分別放在通信雙方,將具有未知量子態的粒子與發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,這個狀態與發送方的粒子坍塌(變化)後的狀態是對稱的,然後將聯合測量的信息通過經典信道傳送給接收方,接收方根據接收到的信息對坍塌的粒子進行么正變換(相當於逆轉變換),即可得到與發送方完全相同的未知量子態。當然量子糾纏通信在傳輸通道上也是絕對的安全,因為量子通信使用的是「量子通道」來進行信息傳遞的,每一對糾纏狀態的粒子的「量子通道」是不一樣的,所以根本不存在半道上信息被攔截或者被洩露的這樣的風險。這就是量子通信的安全原理。當然還有一種量子通信的方式,這種就是量子加密通信技術,那麼量子加密通信技術原理是怎樣的呢?請看下文。

什麼是量子加密通信技術原理;量子通信加密技術是一種利用利用量子相干疊加原理所產生的量子保密通信的一種通信加密手段。我國潘建偉教授所帶領的團隊所研究的就是量子加密通信技術,當然這種技術只是使用了量子糾纏的一些原理,但不是量子通信的真正意義上的量子通信,但是這種技術也是屬於量子通信技術範圍內的一種技術,這種技術是一種;利用量子的不可克隆性質生成量子密碼,他是二進位形式的,可以給經典的二進位信息加密,這種通信方式稱為「量子密鑰分發」。利用「量子不可克隆定理,量子不可分割」特性,在遙遠兩地的用戶,可共享無條件安全的密鑰,利用該密鑰對信息進行一次一密的嚴格加密,保證通信安全。這也是目前已知唯一的不可竊聽、不可破譯的分發方式。我國潘建偉教授所帶領的團隊研究和發明的全球首顆量子通信實驗衛星「墨子號」在國際上率先實現了千公裡級星地雙向量子糾纏分發,率先實現了千公裡級星地高速量子密鑰分發,並通過衛星中轉實現廣域量子保密通信。當然我國下一步肯定會突破量子通信所有的技術達到真正意義上量子通信的。

好了今天的全部內容就到這裡了,關於量子通信不知各位萬通的帥哥,美女網友大神們的觀點是怎樣的呢?歡迎大家在下方評論區裡留言討論哦~我們下期再見!

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