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量子通信是什么意思,量子通信概念

发布时间:2023-12-10 21:58:04编辑:温柔的背包来源:

量子通信是什么意思,量子通信概念

很多朋友对量子通信是什么意思,量子通信概念不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

所谓量子通信,是指利用量子纠缠效应传输信息的一种新型通信方式。量子通信是近二十年发展起来的一门新兴交叉学科,是量子理论和信息论相结合的一个新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子隐形传态和量子密集编码等。最近这一课题逐渐从理论走向实验,向实用化发展。高效安全的信息传输越来越受到人们的关注。

它基于量子力学的基本原理,已成为世界量子物理和信息科学的研究热点。

量子通信意味着什么?量子纠缠是两个量子形成的叠加态。即使一对量子纠缠态的粒子相距甚远,当一个态发生变化时,另一个态也会立即发生变化。量子纠缠被爱因斯坦称为“幽灵般的超距相互作用”。量子纠缠会违反著名的“贝尔不等式”,因此检验贝尔不等式成为验证量子力学正确与否的主要标志之一。

量子通信主要有两种方式。一种是利用量子的不可克隆性生成一个量子密码,它是二进制形式,可以加密经典的二进制信息。这种通信方式被称为“量子密钥分发”。

第二个是——量子比特,量子纠缠传输量子信息的最基本单位。两个纠缠的粒子A和B,无论相距多远,我们都是把其中一个(A)和携带我们要传输的量子比特的粒子(C)一起测量。C的量子位马上消失,但是B马上携带C之前携带的量子位,这个过程叫做“量子隐形传态”。

根据量子力学的“测不准原理”,处于纠缠态的两个粒子的状态在被观测到之前是不确定的。如果其中一个粒子被观测到,另一个粒子的状态也会同时被确定(例如,自旋起来)。

例如,中国想向美国发送信息,所以它派了一名信使飞往美国。信差从一盒扑克中随机挑选了一些牌,带走了。(可以认为信使带来的扑克和其余的扑克纠缠在一起,因为看一面就可以知道对方,但是不看扑克的话,扑克的状态是随机的。)

使者到了美国,联系中国说:“我到了,请发消息。”于是中国用那盒扑克里剩下的牌作为密钥加密了信息,发了过去。信差看牌之前,没人知道纸的状态,但是他一打开牌(塌了),也知道了中国牌的内容,也就是钥匙。这样接收信息就方便了,接收到的信息可以解密得到信息。

在这个过程中,如果有第三方破坏,比如在途中偷了送信人的扑克牌(钥匙),或者监听了通信,就无法获取信息内容。整个交流过程没有瞬间(超光速)传输,也不存在一方戳到什么东西,另一方随之改变的情况。实现量子通信的难点只在于信使的传递。

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