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量子通信范文第1篇

關(guān)鍵詞：量子糾纏 超光速量子通信 量子隱形傳態(tài)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN918 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）10（a）-0093-02

在經(jīng)典通信中是以比特作為信息單元，而在量子通信中是以量子比特作為信息單元，是通過(guò)量子比特信息的有效傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)量子通信，它主要包括量子信道傳送經(jīng)典比特的量子密集編碼，用經(jīng)典輔助辦法傳送量子態(tài)的量子隱形傳態(tài)以及信息保密傳送所需的絕對(duì)安全量子密碼等[1]，其中量子隱形傳態(tài)更是量子通信的典型方式之一，該文主要是通過(guò)對(duì)量子糾纏的分析探討超光速量子通信。

1 量子糾纏分析

1.1 量子糾纏的概念

量子糾纏又叫量子纏結(jié)，是一種量子力學(xué)中的現(xiàn)象，俗稱(chēng)量子態(tài)，主要是粒子在由兩個(gè)或兩個(gè)以上粒子組成系統(tǒng)中相互影響的現(xiàn)象，即使粒子在空間上有可能分開(kāi)，但這種現(xiàn)象依然存在，當(dāng)tt0時(shí)，這些量子態(tài)之間的相互作用現(xiàn)象則主要是由Hiber空間中相應(yīng)的矢量進(jìn)行描述，其空間構(gòu)成的各個(gè)量子態(tài)系統(tǒng)則同樣由其Hiber空間中相應(yīng)的矢量進(jìn)行描述，這樣的空間量子態(tài)被稱(chēng)為Hiber空間的直積態(tài)，反之就稱(chēng)之為糾纏態(tài)，也就是說(shuō)，如果存在量子糾纏態(tài)，最少需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的量子態(tài)進(jìn)行疊加作用才能得到體現(xiàn)[2]。

1.2 量子糾纏態(tài)

在量子力學(xué)中普遍存在量子糾纏態(tài)，假設(shè)①和②分別為兩個(gè)自旋的1/2粒子，由這兩個(gè)粒子組成量子糾纏態(tài)，這時(shí)的量子系統(tǒng)就處于自旋單態(tài)，其總自旋為0，也就是說(shuō)量子系統(tǒng)是處于EPR對(duì)狀態(tài)，其各自的自旋方向則互相以反平行的方向出現(xiàn)，從而得出：

式中的和為①②粒子的自旋方向?yàn)橄蛏?，其自旋值?1/2，而和則為①②粒子的自旋方向?yàn)橄蛳?，其自旋值?1/2。通過(guò)上式可以看出，若是單獨(dú)對(duì)①②粒子的自旋進(jìn)行測(cè)量，其自旋方向無(wú)非就是向上或向下，各自的幾率各占1/2，但是若只是針對(duì)①粒子進(jìn)行局域測(cè)量，當(dāng)其自旋方向向上或向下時(shí)，其另一個(gè)粒子②無(wú)論是否進(jìn)行過(guò)測(cè)量，其自旋方向必然是向下或向上的（與另一個(gè)粒子的自旋方向相反），出現(xiàn)這種情況的主要原因就是當(dāng)對(duì)粒子①進(jìn)行測(cè)量，得出其自旋率為+1/2時(shí)，量子系統(tǒng)的狀態(tài)就已經(jīng)從的狀態(tài)坍縮到了和的狀態(tài)上，因此就可以確定出粒子②處于狀態(tài)上，其自旋值為-1/2，由此也可以看出，粒子自旋態(tài)的構(gòu)造形成與其出現(xiàn)坍縮之間是呈現(xiàn)非定域性的，所以，處于量子糾纏態(tài)的兩個(gè)粒子，若是對(duì)其中一個(gè)粒子進(jìn)行測(cè)量，確定出其狀態(tài)，則對(duì)另一個(gè)粒子所處的狀態(tài)也可以間接確定出來(lái)，這就是量子糾纏態(tài)之間的非局域性關(guān)聯(lián)性[3]。

2 超光速量子通信的探討

2.1 量子通信方式

2.1.1 量子隱形傳態(tài)的原理

量子隱形傳態(tài)的通信方式是將所要傳遞的原始信息分成經(jīng)典與量子兩個(gè)部分，其中經(jīng)典信息部分是由經(jīng)典信道的方式進(jìn)行傳輸，也就是通常所見(jiàn)的電話(huà)，電傳等，而量子信息部分則是由量子信道進(jìn)行傳輸，從而將某個(gè)原始信息，也就是其粒子的原始態(tài)從一方傳輸?shù)搅硪环?，即將這個(gè)原始信息的量子態(tài)制備到另一個(gè)粒子上，在整個(gè)信息傳輸過(guò)程中，其傳遞的主要就是呈現(xiàn)原始狀態(tài)的量子態(tài)，而不是原物本身，因此將這種傳遞狀態(tài)稱(chēng)之為量子隱形傳態(tài)。

2.1.2 量子隱形傳態(tài)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程

如圖1所示，為量子隱形傳態(tài)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程圖，在圖中，A指的是量子傳態(tài)的發(fā)送者，而B(niǎo)則指的是量子的接收者，指的是待傳量子態(tài)，根據(jù)量子隱形傳態(tài)的傳輸規(guī)律，其信息的傳輸過(guò)程如下所示：

（1）將需要傳輸?shù)男畔⒅苽涞阶孕秊?/2的粒子①的量子態(tài)上，然后將粒子①放置在A處，而此時(shí)A并不知道粒子的真實(shí)狀態(tài)；

（2）待量子糾纏源產(chǎn)生EPR對(duì)時(shí)，使粒子②③也處于EPR狀態(tài)當(dāng)中，待粒子②③分別傳送到A和B時(shí)，A和B之間也就建成了量子傳遞信道；

（3）在量子傳態(tài)的發(fā)送者A方中，將其粒子①②分別進(jìn)行BELL基測(cè)量，分別得出不同的測(cè)量結(jié)果，同樣的，在接收者B方中將粒子③進(jìn)行自旋測(cè)量，也會(huì)得出不同的測(cè)量結(jié)果，并且這個(gè)結(jié)果與公式中的某一項(xiàng)成對(duì)應(yīng)關(guān)系：

（4）將A方中的測(cè)量結(jié)果以經(jīng)典信道傳輸?shù)紹方，而B(niǎo)方則按此測(cè)量結(jié)果找到相對(duì)應(yīng)的么正變化ui（i=1，2，3，4），相應(yīng)的將測(cè)量結(jié)果表示為ui|Φ>3，最后再將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行逆變換ui-1，就得到|Φ>3-，這就是需要傳送的量子態(tài)，只不過(guò)原來(lái)屬于粒子①，現(xiàn)在則是已經(jīng)制備到粒子③當(dāng)中，也就是說(shuō)已經(jīng)完成了量子態(tài)|Φ>的傳送[3]。

2.1.3 量子隱形傳態(tài)的特點(diǎn)

量子隱形傳態(tài)的特點(diǎn)主要包含以下幾點(diǎn)：在進(jìn)行量子信息傳遞時(shí)不需要提前知道接收方在何處；在進(jìn)行量子信息傳遞的過(guò)程中不會(huì)受到任何的阻礙，其隱形傳態(tài)可以說(shuō)是一種超越空間距離的傳送；量子信息的傳輸速度直接由量子態(tài)的坍縮速度來(lái)決定，而其坍縮速度更是直接超越了光速，因此量子隱形傳態(tài)的信息傳輸速度直接超越了光速；與經(jīng)典信道的傳輸速度相比，原物信息的傳輸速度同樣不會(huì)超越光速。

3 超光速量子通信的實(shí)現(xiàn)

通過(guò)上文的探討分析，可以看出信息的傳送離不開(kāi)兩個(gè)信道的共同作用，因此其信息的傳輸速度也就不會(huì)超越光速，而對(duì)于人類(lèi)目前的研究來(lái)說(shuō)，用量子信道來(lái)取代經(jīng)典信道，即將經(jīng)典信息通過(guò)量子信道進(jìn)行傳送，不僅可以突破經(jīng)典信道信息傳輸過(guò)程中的種種限制，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)超光速量子隱形傳態(tài)，也就是說(shuō)實(shí)現(xiàn)了超光速的量子通信。

4 Y語(yǔ)

綜上所述，該文通過(guò)對(duì)量子糾纏的分析，探討超光速量子通信。首先對(duì)量子糾纏的概念以及量子糾纏態(tài)的局域性關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了分析；其次對(duì)量子通信的典型方式量子隱形傳態(tài)進(jìn)行了分析，主要分析其原理，實(shí)現(xiàn)過(guò)程以及特點(diǎn)；最后探討超光速量子通信的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。希望該文的分析探討對(duì)我國(guó)的超光速量子通信技術(shù)的研究與實(shí)踐能起到一定的幫助作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李同山，王善斌.量子糾纏與超光速量子通信[J].山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006（2）：89-92.

量子通信范文第2篇

關(guān)鍵詞量子；墨子號(hào)；量子通信衛(wèi)星；量子通信

2016年8月16日凌晨1時(shí)40分，世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”由我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。全國(guó)人們?yōu)榇藲g呼雀躍，各大媒體也爭(zhēng)相報(bào)道這一科研壯舉。目前，我國(guó)已經(jīng)成為世界上首個(gè)實(shí)現(xiàn)太空一地面量子通信的國(guó)家，然而對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)基于量子物理學(xué)發(fā)展而來(lái)的量子通信技術(shù)依然是晦澀難懂的深?yuàn)W科學(xué)。那么，我們便基于量子衛(wèi)星的發(fā)射來(lái)談一談量子衛(wèi)星所涉及的基本科學(xué)問(wèn)題。

1量子衛(wèi)星

1.1量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”名稱(chēng)的由來(lái)

在我國(guó)古代，墨子先生不僅創(chuàng)立了墨家學(xué)說(shuō)，更是在傳世的《墨經(jīng)》一書(shū)中提出了“光學(xué)八條”的理論。在“光學(xué)八條”中不僅描述了我國(guó)古代人民對(duì)光線(xiàn)的認(rèn)識(shí)，也設(shè)計(jì)出了我國(guó)最早的小孔成像實(shí)驗(yàn)，這是我國(guó)有關(guān)光學(xué)研究的基礎(chǔ)。為了紀(jì)念墨子先生，我國(guó)發(fā)射的全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星便被命名為“墨子號(hào)”。

1.2“量子”的定義

在1900年，著名的物理學(xué)家普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象提出了一個(gè)假設(shè)，即黑體輻射的能量只能取某一基本能量的整數(shù)倍?；谶@一假設(shè)，在之后幾十年的研究中，研究者們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)其他物理量也表現(xiàn)出了不連續(xù)的量子化現(xiàn)象，那么這些物理量中所存在的最小的基本單位便可以稱(chēng)之為量子。量子理論的提出嚴(yán)重地沖擊了古典物理學(xué)，到20世紀(jì)早期，法國(guó)物理學(xué)家德布羅意便在普朗克

愛(ài)因斯坦的光量子論和玻爾的原子論的啟發(fā)下建立了量子力學(xué)理論。量子力學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的多個(gè)領(lǐng)域中均有應(yīng)用和突出貢獻(xiàn)，而量子通信技術(shù)也是基于量子力學(xué)發(fā)展而來(lái)的，對(duì)未來(lái)科學(xué)技術(shù)和文明的進(jìn)步具有重要意義。

1.3量子通信

量子通信是利用量子態(tài)和量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息或密鑰傳輸?shù)男滦屯ㄐ欧绞?。量子通信的主要目的便是保證信息傳輸過(guò)程中的無(wú)障礙傳送和信息安全。而在量子通信技術(shù)研究之前，人們?yōu)榱吮ＷC傳輸信息過(guò)程中的安全問(wèn)題，便選擇對(duì)所傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密。信息加密便是將我們要傳輸?shù)男畔ⅲā懊魑摹保┺D(zhuǎn)化成別人不可識(shí)別的亂碼（“密文”）。在20世紀(jì)前中期，信息加密技術(shù)依然有其優(yōu)越之處，也是人們普遍使用的方法。但是，電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使基于特定參數(shù)所建立的密鑰并不再安全。隨著現(xiàn)代電子計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，直至量子計(jì)算機(jī)的研制成功，計(jì)算機(jī)的能力急劇加強(qiáng)，那么這種基于基本算法的信息加密技術(shù)在量子計(jì)算機(jī)面前形同虛設(shè)。為了保障新時(shí)代背景下的信息安全，量子通信技術(shù)得到快速發(fā)展。量子通信是基于早期的對(duì)稱(chēng)密碼：“一次一密”。一次一密的概念在1917年由Vernam提出，然后于1949年被Shannon證明是無(wú)條件安全的。隨著量子理論的發(fā)展，在1984年，科學(xué)家Bennett和Brassard首次提出了第一個(gè)實(shí)用性的量子密碼的通信協(xié)議，該協(xié)議以?xún)烧叩拿置?。在其后，美?guó)科學(xué)家完成了世界上第一個(gè)量子信息傳輸實(shí)驗(yàn)，從此量子通信技術(shù)進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的時(shí)期。在1995年，我國(guó)中科院物理所在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成了試驗(yàn)性質(zhì)的量子信息傳輸實(shí)驗(yàn)。進(jìn)入21世紀(jì)之后，量子通信技術(shù)蓬勃發(fā)展，先后實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離信息傳輸和量子密碼傳輸。

量子通信技術(shù)在信息傳輸?shù)陌踩院蛡鬏斈芰ι暇哂袠O大的優(yōu)勢(shì)。首先，在利用量子通信技術(shù)傳輸信息的過(guò)程中，由于信息的載體是光量子，而光量子的量子狀態(tài)是難以截獲的，因而利用量子通信傳輸?shù)男畔⑹遣豢赡鼙槐I取的。在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，利用量子通信技術(shù)傳輸?shù)男畔⑹菬o(wú)條件安全的。其次，在量子通信過(guò)程中，量子態(tài)隱形傳輸技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙通信。所謂的量子m纏態(tài)，便是兩個(gè)相互糾纏的粒子，當(dāng)其中一個(gè)粒子的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，另一個(gè)粒子的狀態(tài)會(huì)立即發(fā)生相應(yīng)的變化。這種無(wú)視空間距離的和即時(shí)的信息傳輸能力是量子通信的巨大優(yōu)勢(shì)。

1.4量子通信衛(wèi)星

量子通信衛(wèi)星是量子通信技術(shù)中的重要硬件設(shè)施。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，量子通信衛(wèi)星的作用就是為傳輸?shù)男畔⒎峙涿荑€。量子通信過(guò)程中，負(fù)載信息的光量子在傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)逐漸衰減直至消失，因此光量子的傳輸存在著距離的限制。一般而言，當(dāng)光量子在空氣中傳播100km時(shí)，光量子的信號(hào)已經(jīng)難以檢測(cè)到了。但是，量子通信衛(wèi)星在太空中進(jìn)行光量子傳輸時(shí)，光信號(hào)在到達(dá)地表之前僅僅需要經(jīng)過(guò)10km左右的大氣層，地面基站可以輕松地收到量子通信衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)。量子通信衛(wèi)星先向地面基站發(fā)送量子密鑰，經(jīng)過(guò)比對(duì)之后建立絕對(duì)不可破譯的量子密鑰，繼而擁有相同量子密鑰的兩個(gè)地面基站，便可以把已經(jīng)加密的信息通過(guò)傳統(tǒng)的信息傳輸方式（如互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)電話(huà)等）互相傳輸，而且所傳輸?shù)男畔⒁彩墙^對(duì)安全的。量子通信衛(wèi)星的使用可以實(shí)現(xiàn)全球距離的信息傳輸。

2我國(guó)量子通信技術(shù)的發(fā)展

1）我國(guó)國(guó)家政策和戰(zhàn)略布局高度重視量子通信技術(shù)的研究和發(fā)展。量子通信技術(shù)已被列入國(guó)家“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃綱要中，屬于國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的具有引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ那把丶夹g(shù)。

2）我國(guó)的量子通信技術(shù)布局較早，發(fā)展較快，成果也更為顯著。早在1995年，中科院物理所便在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成了我國(guó)首個(gè)的量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)演示。在其后，我國(guó)先后成立了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)量子物理與量子信息研究部、中國(guó)科學(xué)院量子技術(shù)與應(yīng)用研究中心和中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心。這些研究中學(xué)的成立將會(huì)進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)量子通信技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，使我國(guó)的量子通信技術(shù)研究始終走在全球前列。

“墨子號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射僅僅是開(kāi)始，在未來(lái)更多的量子衛(wèi)星將會(huì)發(fā)射升空，進(jìn)一步為我國(guó)建立洲際量子通信，乃至全球量子通信網(wǎng)絡(luò)。

量子通信范文第3篇

闡述了量通信工作原理及其發(fā)展歷史，討論未來(lái)量子通信在鐵路通信中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】量子通信 鐵路通信 量子糾纏理論

1 背景分析

1905年，愛(ài)因斯坦在普朗克的量子假說(shuō)基礎(chǔ)上提出的光的波粒二象性，即光既有粒子性特征又具有波動(dòng)性特征，因此可以將光束看成由若干光量子所構(gòu)成的粒子束。1926年，薛定諤發(fā)現(xiàn)了可以描述粒子隨時(shí)間變化規(guī)律的運(yùn)動(dòng)方程，即薛定諤方程，量子理論中的量子態(tài)就是依據(jù)薛定諤方程所演變而來(lái)。量子通信這一新概念是在1993年由美國(guó)科學(xué)家貝內(nèi)特結(jié)合通信技術(shù)科學(xué)和量子力學(xué)理論提出來(lái)的，利用光的粒子特性，通過(guò)糾纏的光子對(duì)或光量子作為數(shù)據(jù)的載體，在理論上可實(shí)現(xiàn)更加大容量的數(shù)據(jù)傳遞，并能生成在理論上無(wú)法破解加密編碼，并有傳輸距離遠(yuǎn)和不易受干擾的優(yōu)點(diǎn)。

2 量子通信簡(jiǎn)介

量子通信是先將光子變?yōu)榱孔討B(tài)的光粒子而后在量子通道中進(jìn)行傳輸，而光粒子的信息處理是指光粒子在量子態(tài)的幺正變換。量子通信與經(jīng)典通信最大的不同是信息單元的不同，經(jīng)典通信的信息單元是由二進(jìn)制位表示而成，即1和0這兩種形態(tài)，而量子態(tài)的信息單元?jiǎng)t有無(wú)窮多種組合，因?yàn)榱孔討B(tài)是由兩個(gè)邏輯態(tài)的相干疊加而成，即|φ=a|0+b|1，其中a和b均是復(fù)數(shù)，并滿(mǎn)足a2+b2=1，只需改變a和b的值，便可得到無(wú)窮多種不同的量子編碼。

在理想化的量子通信中有兩種典型方式，即傳遞量子態(tài)所實(shí)現(xiàn)的直接通信方式和通過(guò)量子糾纏態(tài)實(shí)現(xiàn)的間接通信方式。

在直接傳遞的量子通信系統(tǒng)中，只將要傳遞的經(jīng)典信息轉(zhuǎn)換成粒子的量子態(tài)，通過(guò)量子信道直接傳遞到信宿。

在間接傳遞的量子通信系統(tǒng)中，利用量子糾纏效應(yīng)來(lái)傳遞信息。具體的說(shuō)，產(chǎn)生于同一來(lái)源的兩個(gè)微觀粒子之間存在著某種“糾纏”關(guān)系，無(wú)論處于糾纏作用的兩個(gè)粒子相隔多遠(yuǎn)，如果其中一個(gè)粒子的狀態(tài)發(fā)生變化，那么另一個(gè)粒子將隨著它的改變而改變，即處于糾纏狀態(tài)的兩個(gè)粒子無(wú)論相隔多遠(yuǎn)，都可以感知和影響對(duì)方的狀態(tài)。間接傳遞的量子通信系統(tǒng)就是信源和信宿共享一對(duì)處于糾纏狀態(tài)的粒子，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)改變信源的粒子狀態(tài)，進(jìn)而使在信宿的另一個(gè)粒子的狀態(tài)得以改變，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。

3 未來(lái)量子通信在鐵路通信上的應(yīng)用方案

3.1 基于現(xiàn)有準(zhǔn)單光信道的量子通信

此方案采用直接將量子態(tài)的粒子傳遞到接收端。因?yàn)樵阼F路通信中所廣泛采用光通信技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，所以用光子作為攜帶量子信息的首選載體。例如，利用光子的偏振、頻率或相位等特性來(lái)攜帶量子信息并可作為通信密鑰，以光纖作為信道，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。

在現(xiàn)有科研水平下單光子源、量子狀態(tài)的控制及量子態(tài)的測(cè)量技術(shù)還不夠成熟的情況下?？梢酝ㄟ^(guò)采用在信息發(fā)送端以弱的相干光源，近似的作為量子信號(hào)源。在信息接收端采用靈敏度高的光電被增管、雪崩二極管或超導(dǎo)探測(cè)器等作為光量子探測(cè)器。此外，還要通過(guò)現(xiàn)有信道來(lái)配合進(jìn)行量子狀態(tài)下的編碼與譯碼。

采用此種方案有如下特點(diǎn)：

（1）效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前鐵路通信中主要采用的光纖通信、GSM-R通信等。

經(jīng)計(jì)算，在經(jīng)典信道下，當(dāng)信道帶寬趨于無(wú)窮大時(shí)，信息效率為1.44bit/光子。而在常溫下T=300K且光頻率v=3×1014 Hz時(shí)，量子信道下的信息效率為69bit/光子。可見(jiàn)量子通信效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前鐵路通信中所主要采用的光纖通信、GSM-R通信等。

（2） 容量大 。量子通信在理論上的傳輸時(shí)延可以為零，在單位時(shí)間的所傳輸?shù)男畔⒘渴菬o(wú)限的。但光子在傳輸中會(huì)有損耗，所以量子通信在實(shí)際應(yīng)用中的速率并不是無(wú)限大，但量子通信可實(shí)現(xiàn)比光纖通信高大約1000萬(wàn)倍的傳輸速率。

（3）保密性好。量子編碼依據(jù)量子力學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)原理和量子不可克隆原理建立了不可能被破解的量子密鑰，在公開(kāi)的信道下，非被量子密鑰的任何企圖都會(huì)被發(fā)現(xiàn)。因?yàn)樘幱诹孔蛹m纏狀態(tài)的某一光子一旦被檢測(cè)或干擾，就會(huì)改變相應(yīng)的量子狀態(tài)，同時(shí)與其有糾纏效應(yīng)的另一光子也會(huì)發(fā)生改變，進(jìn)而影響整個(gè)量子糾纏系統(tǒng)。所以量子通信是全世界目前公認(rèn)的在原理上絕對(duì)安全的通信方式。

目前此方案已在實(shí)驗(yàn)室得以實(shí)現(xiàn)。

3.2 基于量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行量子通信

此方案利用同一產(chǎn)生源所產(chǎn)生的兩個(gè)粒子具有粒子糾纏特性來(lái)進(jìn)行通信。

相比上面所提到的特點(diǎn)?；诹孔蛹m纏效應(yīng)進(jìn)行的量子通信還具有可實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距理傳輸、信道不易受干擾等特點(diǎn)?？梢钥朔壳案咚勹F路信號(hào)發(fā)展所遇到的多普勒效應(yīng)問(wèn)題并大大降低由信道干擾所產(chǎn)生的誤碼率。

目前因如何產(chǎn)生量子糾纏對(duì)、如何控制分離的量子糾纏對(duì)等技術(shù)問(wèn)題還未得以攻克，所以現(xiàn)在還無(wú)法得以利用量子糾纏效應(yīng)實(shí)現(xiàn)量子通信。但在未來(lái)利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行量子通信擁有著極大的利用價(jià)值。

4 市場(chǎng)前景分析

隨著國(guó)家大力發(fā)展高速鐵路，現(xiàn)有的鐵路通信技術(shù)在外來(lái)將越來(lái)越難以滿(mǎn)足高速鐵路發(fā)展的需求。量子通信的應(yīng)用將極大的解決這個(gè)問(wèn)題。超遠(yuǎn)距離傳輸、無(wú)噪聲干擾傳輸?shù)葐?wèn)題得到解決，鐵路通信將開(kāi)啟新的篇章。

量子通信范文第4篇

AR游戲偃旗息鼓，量子通信強(qiáng)勢(shì)爆發(fā)。量子通信產(chǎn)業(yè)鏈驅(qū)動(dòng)因素如下：第一，全球信息安全形勢(shì)日益嚴(yán)重，量子通信將成為國(guó)家信息安全問(wèn)題的最佳解決方案之一。歐盟計(jì)劃2018年前啟動(dòng)10億歐元的量子技術(shù)項(xiàng)目，美國(guó)也了國(guó)家量子環(huán)網(wǎng)計(jì)劃。第二，“十三五”規(guī)劃中已將量子通信和天地一體化信息網(wǎng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度。今年下半年“京滬干線(xiàn)”、“杭滬干線(xiàn)”和“烏鎮(zhèn)量子通信城域網(wǎng)”建成，標(biāo)志著量子保密城際固網(wǎng)建設(shè)逐步展開(kāi)。未來(lái)三年京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等重點(diǎn)城市群將啟動(dòng)量子通信城域網(wǎng)建設(shè)，未來(lái)三年約有20個(gè)城市將建量子通信城域網(wǎng)。第三，機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)量子通信市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到210億元，量子通信產(chǎn)業(yè)鏈潛在市場(chǎng)規(guī)模500-1000億元。第四，綜合新華社等媒體報(bào)道，我國(guó)首顆量子試驗(yàn)通信衛(wèi)星有望于7月?lián)駲C(jī)發(fā)射，我國(guó)將成為全球第一個(gè)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間量子通信的國(guó)家，有望實(shí)現(xiàn)全球化的量子保密通信飛躍，迎來(lái)量子通信產(chǎn)業(yè)騰飛。

中小創(chuàng)市場(chǎng)科技創(chuàng)新投資主線(xiàn)，上周表現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)的AR游戲概念股投資群體，隨著GQY視訊、恒信移動(dòng)兩大龍頭股特停歸來(lái)的沖高回落，整個(gè)板塊進(jìn)入了整理周期，量子通信產(chǎn)業(yè)鏈的崛起成為科技創(chuàng)新的新旗幟。主力機(jī)構(gòu)依“量子通信超導(dǎo)材料通訊電纜”的投資路徑中線(xiàn)布局量子通信產(chǎn)業(yè)鏈，以福晶科技、光迅科技、三維通信為龍頭的量子通信概念股，以漢纜股份為龍頭的超導(dǎo)材料概念股，以通光線(xiàn)纜為龍頭的通訊電纜概念股，成為量子通信概產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)漲先鋒，初顯中線(xiàn)趨勢(shì)性牛股風(fēng)姿。

縱觀本周中小創(chuàng)市場(chǎng)表現(xiàn)最牛的趨勢(shì)性牛股，其代表品種為：以和而泰為代表的“物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)+中報(bào)高送轉(zhuǎn)”概念股，以智飛生物為代表的生物疫苗概念股，以樂(lè)金健康為代表的養(yǎng)老概念股，以華東數(shù)控、瑞凌股份為代表人工智能概念股，以浙江眾成、中能電氣成為代表的充電樁概念股，以潯興股份為代表的體育概念股，以摩登大道為代表”VR+電商”概念股，以羅普斯金、羅平鋅電為代表的有色金屬概念股。此外，以吳通通訊（復(fù)牌+10轉(zhuǎn)30）、和而泰為代表的中報(bào)高送轉(zhuǎn)預(yù)案概念股，以蘇州設(shè)計(jì)為代表的中報(bào)高送轉(zhuǎn)潛力股，成為中報(bào)投資主線(xiàn)的少有的閃光點(diǎn)。

量子通信范文第5篇

全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)科技大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)潘建偉將信息安全泄露形容為一場(chǎng)“沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)”。據(jù)他介紹，量子通信從原理上說(shuō)，基于量子力學(xué)的基本原理來(lái)保障通信安全，因具有不可克隆的特質(zhì)，因此對(duì)于安全信息“裸奔”是比較徹底的解決方式。

潘建偉對(duì)記者說(shuō)到，目前城域光纖量子通信技術(shù)已成熟，中國(guó)量子通信的實(shí)用化也處于國(guó)際領(lǐng)先水平，有若干量子通信領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化實(shí)體，將技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為實(shí)用。量子通信技術(shù)，由于運(yùn)用了光量子的物理特性，決定了這種傳輸方式的相對(duì)安全性。根據(jù)資料顯示，單個(gè)光子不可被分割。如遇到光子被攔截，那么接收端就無(wú)法再接收到這粒光子，造成通信失敗。

其次，量子態(tài)擁有不可復(fù)制性，一旦粒子被復(fù)制，就會(huì)被破壞，可以保證信息傳遞的安全性。而傳統(tǒng)的通信加密協(xié)議，則源于復(fù)雜的算法和公式，極易被破解。其實(shí)并不是把信息用量子當(dāng)作載體，而是產(chǎn)生密鑰，同時(shí)增加了安全通信距離、提高安全率和提高現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)安全性。并且，密鑰也從最早的“密碼本”，再到“互聯(lián)時(shí)代”，使用加密標(biāo)準(zhǔn)RSA算法，最終，物理學(xué)家Bennett和密碼學(xué)家Brassard提出了基于量子力學(xué)測(cè)量原理的“量子密鑰分配”BB84協(xié)議，保證了密鑰的安全性。據(jù)專(zhuān)家介紹，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，其實(shí)量子密鑰的安全性就來(lái)自光子偏轉(zhuǎn)時(shí)的不同角度。

從原理上來(lái)講，量子通信可以確保傳輸時(shí)的身份認(rèn)證、加密傳輸以及數(shù)字簽名等的安全性，可從根本上解決信息安全問(wèn)題。

近年來(lái)中國(guó)在量子通信領(lǐng)域成果卓越，2016年8月16日我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空?！澳犹?hào)”主要的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是通過(guò)衛(wèi)星和地面站之間的量子密鑰分發(fā)，實(shí)現(xiàn)星地的量子保密通信。2017年1月18日，“墨子號(hào)”衛(wèi)星圓滿(mǎn)完成了4個(gè)月的在軌測(cè)試任務(wù)，正式交付用戶(hù)單位使用。2017年2月，合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心暨量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院?jiǎn)?dòng)建設(shè)。2017年3月5日，在全國(guó)政協(xié)十二屆五次會(huì)議小組會(huì)議上，潘建偉表示世界首條千公里級(jí)量子保密通信網(wǎng)絡(luò)“京滬干線(xiàn)”已全線(xiàn)貫通，將于近期正式開(kāi)通運(yùn)行。