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中国量子通信称霸全球!快速了解量子通信!

简介:

去年中旬,我国成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,标志我国继续巩固着在量子通信的领头地位!

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墨子号量子通信卫星

说到量子通信就不得不提中国,说到中国量子通信就不得不提中国科技大学,中科大量子通信研究组在潘建伟的带领下,屡次打破并创造了全球地面量子通信的最远距离,以超过400公里的地面量子通信记录 引领全球!


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潘建伟(中国量子通信第一人,国际量子信息实验研究领域开拓者之一)

量子通信严格意义上来说是 量子加密通信!是通过量子纠缠来实现的,量子纠缠速度至少是光速的4个数量级,即便一方在地球 另一方远在太空也可以做到通信零延迟。这种纠缠的超距作用不需要介质,不会被空间中的物体 所干扰,这就意味着量子通信不需要基站,直接可以点对点进行通信。

什么是量子?

一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。 举个例子,如果一条公路(以米起步计算)标注是130km,那么1米就是它的最基本的,不可分割的单位。在微观世界,我们把量子作为不可分割粒子的最小基本单位!

量子纠缠

量子纠缠 是指微观世界中的粒子之间没有时间和空间障碍所发生的相互影响,也就是说两个相互关联的微观粒子无论相隔多远,一个粒子的量子状态改变(如被测量)和另一个是同步发生的。可以简单的认为,由两个粒子(或者多个)组成一个量子系统,不管这两个粒子相距多远,哪怕一个粒子在地球,而另一个在银河系外,它们依旧可以跨时空的相互影响着彼此。

量子技术的应用 大都体现在量子纠缠上。量子通信,量子计算机,还有更科幻的量子瞬间转移也是利用量子纠缠这一特性来实现!


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量子通信

为什么量子通信绝对安全,根本不可能泄密!

量子通信绝对安全来源于测不准原理,在量子通信领域叫量子不可克隆定理。 任何窃听行为首先都要获取通信内容,在获取的过程中 ,窃取者首先就得测量通信内容,但是量子通信不吃这一套。量子不可克隆定理告诉我们:量子态不同于经典状态,它非常脆弱,任何测量都会改变量子态本身(即令量子态坍缩),因此量子态无法被任意克隆,于是在窃听者窃听拦截量子通讯的时候,就会销毁他所截获到的这个量子态。这也是经过了数学上严格的证明。

如果现有一个由两个粒子组成的量子系统,该系统的两个粒子分别是甲乙粒子,甲粒子的状态和乙粒子是同步关联的。如果甲是正态,乙就是负态,其实就是说,在量子系统中,两个彼此关联的粒子 其状态是相反的存在着,但一个被测量,另一个立马发生相应的改变,我们称之为信息坍塌!

直白点说,你要窃听就得测量,你测量,量子状态就改变,你永远得不到你要测量的精确信息。比如下图,你永远追不上黑点是一个道理!

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被窃听的同时也是量子状态改变的同时

2017,中国继续在量子通信领域保持着世界领先水平,希望在不久的未来,量子通信,量子计算机 可以进入平常人的生活之中!!!



原文发布时间为:2017.03.10
本文作者:科学认识论
本文来源:简书,如需转载请联系原作者。

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