量子通信是靠什么來(lái)傳遞的，量子通信到底是個(gè)啥

來(lái)源：整理時(shí)間：2023-07-22 04:34:59 編輯：金融知識(shí) 手機(jī)版

1，量子通信到底是個(gè)啥

量子通訊量子通訊（Quantum Communication）是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發(fā)展起來(lái)的新型交叉學(xué)科，是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。量子通訊主要涉及：量子密碼通信、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等，這門(mén)學(xué)科已逐步從理論走向?qū)嶒?yàn)，并向?qū)嵱没l(fā)展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關(guān)注?；诹孔恿W(xué)的基本原理，量子通訊具有高效率和絕對(duì)安全等特點(diǎn)，并因此成為國(guó)際上量子物理和信息科學(xué)的研究熱點(diǎn)。詳文參考：http://baike.baidu.com/link?url=UcLdCAC0-O8dMkJGloNN50R0LbVtS-iFP7ZuSUBw_e6Bn9TW7B08O-NWz8lwY2JiPEh9Q-Onv4VBfBDXE9QQq_量子態(tài)隱形傳輸量子態(tài)隱形傳輸就是指利用“量子糾纏”技術(shù)，借助衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)等經(jīng)典信道，傳輸量子態(tài)攜帶的量子信息。量子態(tài)隱形傳輸是一種全新的通信方式，它傳輸?shù)牟辉偈墙?jīng)典信息而是量子態(tài)攜帶的量子信息，是未來(lái)量子通信網(wǎng)絡(luò)的核心要素。利用量子糾纏技術(shù)，需要傳輸?shù)牧孔討B(tài)如同科幻小說(shuō)中描繪的“超時(shí)空穿越”，在一個(gè)地方神秘消失，不需要任何載體的攜帶，又在另一個(gè)地方瞬間神秘出現(xiàn)。詳文參考：http://baike.baidu.com/link?url=cwRxIDQad48yopJ16eYU5pH8su9beZ8w0SzGqhi0ikVVVQXuWnRqzcxEPqKoe063pEnI_5hAluokJSlEcQzaoK

量子通信應(yīng)該包括量子密碼通信、量子隱形態(tài)傳輸?shù)?。題主所說(shuō)的是加密，應(yīng)該指的是量子密碼通信這種，它也是現(xiàn)在最接近實(shí)用的。而量子隱形態(tài)傳輸，已是真正的傳輸，而非先傳輸秘鑰，只是在技術(shù)上離應(yīng)用還有較大的距離。

量子通信到底是個(gè)啥

2，量子通訊原理

量子通信（Quantum Teleportation）是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發(fā)展起來(lái)的新型交叉學(xué)科，是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等，近來(lái)這門(mén)學(xué)科已逐步從理論走向?qū)嶒?yàn)，并向?qū)嵱没l(fā)展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關(guān)注?；诹孔恿W(xué)的基本原理，量子通信具有高效率和絕對(duì)安全等特點(diǎn)，并因此成為國(guó)際上量子物理和信息科學(xué)的研究熱點(diǎn)。

量子通信又稱量子隱形傳送（Quantum Teleportation），“teleportation”一詞是指一種無(wú)影無(wú)蹤的傳送過(guò)程。量子通信是由量子態(tài)攜帶信息的通信方式，它利用光子等基本粒子的量子糾纏原理實(shí)現(xiàn)保密通信過(guò)程。量子通信是一種全新通信方式，它傳輸?shù)牟辉偈墙?jīng)典信息而是量子態(tài)攜帶的量子信息，是未來(lái)量子通信網(wǎng)絡(luò)的核心要素。按照常理，信息的傳播需要載體，而量子通信是不需要載體的信息傳遞。從物理學(xué)角度，可以這樣來(lái)想象隱形傳送的過(guò)程：先提取原物的所有信息，然后將這些信息傳送到接收地點(diǎn)，接收者依據(jù)這些信息，選取與構(gòu)成原物完全相同的基本單元（如：原子），制造出原物完美的復(fù)制品。量子隱形傳送所傳輸?shù)氖橇孔有畔ⅲ橇孔油ㄐ抛罨镜倪^(guò)程。人們基于這個(gè)過(guò)程提出了實(shí)現(xiàn)量子因特網(wǎng)的構(gòu)想。量子因特網(wǎng)是用量子通道來(lái)聯(lián)絡(luò)許多量子處理器，它可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)量子信息的傳輸和處理。相比于經(jīng)典因特網(wǎng)，量子因特網(wǎng)具有安全保密特性，可實(shí)現(xiàn)多端的分布計(jì)算，有效地降低通信復(fù)雜度等一系列優(yōu)點(diǎn)。量子通信是經(jīng)典信息論和量子力學(xué)相結(jié)合的一門(mén)新興交叉學(xué)科，與成熟的通信技術(shù)相比，量子通信具有巨大的優(yōu)越性，具有保密性強(qiáng)、大容量、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)忍攸c(diǎn)，是21世紀(jì)國(guó)際量子物理和信息科學(xué)的研究熱點(diǎn)。[1]

量子通訊原理

3，什么是量子通信

所謂量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式，是近二十年發(fā)展起來(lái)的新型交叉學(xué)科，是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。量子通信具有高效率和絕對(duì)安全等特點(diǎn)，是目前國(guó)際量子物理和信息科學(xué)的研究熱點(diǎn)。追溯量子通信的起源，還得從愛(ài)因斯坦的“幽靈”——量子糾纏的實(shí)證說(shuō)起。由于人們對(duì)糾纏態(tài)粒子之間的相互影響一直有所懷疑，幾十年來(lái)，物理學(xué)家一直試圖驗(yàn)證這種神奇特性是否真實(shí)。1982年，法國(guó)物理學(xué)家艾倫·愛(ài)斯派克特（AlainAspect）和他的小組成功地完成了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了微觀粒子“量子糾纏”（quantumentanglement）的現(xiàn)象確實(shí)存在，這一結(jié)論對(duì)西方科學(xué)的主流世界觀產(chǎn)生了重大的沖擊。從笛卡兒、伽利略、牛頓以來(lái)，西方科學(xué)界主流思想認(rèn)為，宇宙的組成部份相互獨(dú)立，它們之間的相互作用受到時(shí)空的限制（即是局域化的）。量子糾纏證實(shí)了愛(ài)因斯坦的幽靈——超距作用（spooky action in a distance）的存在，它證實(shí)了任何兩種物質(zhì)之間，不管距離多遠(yuǎn)，都有可能相互影響，不受四維時(shí)空的約束，是非局域的（nonlocal），宇宙在冥冥之中存在深層次的內(nèi)在聯(lián)系。在量子糾纏理論的基礎(chǔ)上，1993年，美國(guó)科學(xué)家C.H.Bennett提出了量子通信（QuantumTeleportation）的概念。量子通信是由量子態(tài)攜帶信息的通信方式，它利用光子等基本粒子的量子糾纏原理實(shí)現(xiàn)保密通信過(guò)程。量子通信概念的提出，使愛(ài)因斯坦的“幽靈（Spooky）”——量子糾纏效益開(kāi)始真正發(fā)揮其真正的威力。1993年，在貝內(nèi)特提出量子通信概念以后，6位來(lái)自不同國(guó)家的科學(xué)家，基于量子糾纏理論，提出了利用經(jīng)典與量子相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)量子隱形傳送的方案，即將某個(gè)粒子的未知量子態(tài)傳送到另一個(gè)地方，把另一個(gè)粒子制備到該量子態(tài)上，而原來(lái)的粒子仍留在原處，這就是量子通信最初的基本方案。量子隱形傳態(tài)不僅在物理學(xué)領(lǐng)域?qū)θ藗冋J(rèn)識(shí)與揭示自然界的神秘規(guī)律具有重要意義，而且可以用量子態(tài)作為信息載體，通過(guò)量子態(tài)的傳送完成大容量信息的傳輸，實(shí)現(xiàn)原則上不可破譯的量子保密通信。1997年，在奧地利留學(xué)的中國(guó)青年學(xué)者潘建偉與荷蘭學(xué)者波密斯特等人合作，首次實(shí)現(xiàn)了未知量子態(tài)的遠(yuǎn)程傳輸。這是國(guó)際上首次在實(shí)驗(yàn)上成功地將一個(gè)量子態(tài)從甲地的光子傳送到乙地的光子上。實(shí)驗(yàn)中傳輸?shù)闹皇潜磉_(dá)量子信息的“狀態(tài)”，作為信息載體的光子本身并不被傳輸。經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，量子通信這門(mén)學(xué)科已逐步從理論走向?qū)嶒?yàn)，并向?qū)嵱没l(fā)展，主要涉及的領(lǐng)域包括：量子密碼通信、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等。

什么是量子通信

4，量子通訊是如何進(jìn)行的和量子計(jì)算機(jī)是怎么一回事

量子通訊是利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子離物傳態(tài)(又稱量子隱形傳態(tài)）是這種新型的通訊方式的原理演示。由于量子糾纏代表的關(guān)聯(lián)依賴于對(duì)兩個(gè)糾纏的粒子之一測(cè)量什么，直接通過(guò)量子糾纏不能傳遞物體的全部信息。但是，我們卻可以設(shè)想這樣的量子通訊過(guò)程：將某物體待傳遞量子態(tài)的信息分成經(jīng)典和量子兩個(gè)部分，它們分別經(jīng)由經(jīng)典通道和量子通道傳送給接收者。經(jīng)典信息是發(fā)送者對(duì)原物進(jìn)行某種測(cè)量而提取的，量子信息是發(fā)送者在測(cè)量中未提取的大量信息；接收者在獲得這兩種信息后，就可以制備出原來(lái)量子態(tài)的完全復(fù)制品。該過(guò)程中傳送的僅僅是該物體的量子態(tài)，而不是該物體本身。發(fā)送者甚至可以對(duì)這個(gè)待傳量子態(tài)一無(wú)所知，而接收者則能將他持有的粒子處于原物體的量子態(tài)上。利用這種量子糾纏特性，Bennet和其他5位來(lái)自不同國(guó)家的科學(xué)家等在1993年提出了演示這種量子通訊的量子離物傳態(tài)（Teleportation）方案：通過(guò)在經(jīng)典信道中送2個(gè)比特的信息破壞空間某點(diǎn)的量子態(tài)，可以在空間不同點(diǎn)制備出一個(gè)相同的量子態(tài). 要指出的是，通常的離物傳態(tài)（Teleportation）描述了這樣一種奇妙的、有點(diǎn)象科幻小說(shuō)的場(chǎng)景：某人突然消失掉，而在遠(yuǎn)處莫明其妙地顯現(xiàn)出來(lái)。 Bennet等人的量子離物傳態(tài)方案具體描述如下：設(shè)想Bob要將他持有的粒子B的未知量子態(tài)|u>=a|0>+b|1> 傳給遠(yuǎn)方的持有粒子A 的Alice. 他可以操控他持有的粒子B和由BBO型量子糾纏源分發(fā)給來(lái)的粒子S。由于量子糾纏源產(chǎn)生了粒子A和粒子S的量子糾纏態(tài)|ERP>, Bob對(duì)粒子B和粒子S的聯(lián)合測(cè)量結(jié)果（依賴于對(duì)A和S的4個(gè)Bell基的區(qū)分），會(huì)導(dǎo)致Alice持有的粒子A塌縮到一個(gè)與|u>相聯(lián)系的狀態(tài)|u>=W|u> 上, 其中幺正變換W 完全由Bob對(duì)粒子A和粒子S的聯(lián)合測(cè)量結(jié)果的2個(gè)比特經(jīng)典信息決定，而與待傳的未知量子態(tài)無(wú)關(guān)。 Bob將即己測(cè)到的結(jié)果，通過(guò)經(jīng)典通道（打電話、發(fā)傳真或 e-mail等）告訴Alice。遠(yuǎn)方的Alice 就知道粒子A已經(jīng)塌縮到|u>上.選取合適的么正變換W+ , Alice便可以將粒子A制備在|u>上了。量子計(jì)算機(jī)從原理上講, 經(jīng)典計(jì)算可以被描述為對(duì)輸入信號(hào)序列按一定算法進(jìn)行變換(邏輯門(mén)操作)的物理過(guò)程?；诮?jīng)典比特的非0即1的確定特征，經(jīng)典算法是通過(guò)經(jīng)典計(jì)算機(jī)(或經(jīng)典圖靈機(jī))的內(nèi)部邏輯電路加以實(shí)現(xiàn)的.而量子計(jì)算，則是基于量子比特的既 |0> 又 |1>相干疊加特征，對(duì)可由量子疊加態(tài)描述的輸入信號(hào),根據(jù)量子的算法要求，進(jìn)行叫做“量子邏輯門(mén)操作”的幺正變換. 這是一個(gè)被人為控制的、以輸入態(tài)為初態(tài)的量子物理演化過(guò)程。對(duì)末態(tài)— 輸出態(tài)進(jìn)行量子測(cè)量，給出量子計(jì)算的結(jié)果. 顧名思義，所謂的量子計(jì)算機(jī)(quantum computer) 就是實(shí)現(xiàn)這種量子計(jì)算過(guò)程的機(jī)器。量子計(jì)算機(jī)的概念最早源于二十世紀(jì)六、七十年代對(duì)克服能耗問(wèn)題的可逆計(jì)算機(jī)的研究.計(jì)算機(jī)芯片的發(fā)熱，影響芯片的集成度，從而大大限制了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度. Landauer 關(guān)于“能耗產(chǎn)生于計(jì)算過(guò)程中的不可逆操作”的發(fā)現(xiàn)表明，雖然物理原理并沒(méi)有限制能耗的下限，但必須將不可逆操作改造為可逆操作，才能大大提高芯片的集成度。直觀地說(shuō)，當(dāng)電路集成密度很大時(shí)，Δx很小時(shí)，Δp就會(huì)很大，電子不再被束縛，就會(huì)出現(xiàn)量子物理所描述的量子干涉效應(yīng)，從而破壞傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)芯片的功能。對(duì)于現(xiàn)有的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)，量子力學(xué)的限制似乎是一個(gè)不可逾越的障礙。只有量子力學(xué)中的幺正變換，才能真正地實(shí)現(xiàn)可逆操作。從理論觀念的角度講，量子計(jì)算的想法與美國(guó)著名物理學(xué)家R. Feynman “不可能用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)全面模擬量子力學(xué)過(guò)程”的看法直接相關(guān)。在此基礎(chǔ)上，1985年，英國(guó)牛津大學(xué)的D. Deutsch初步闡述了量子圖靈機(jī)的概念，并且指出了量子圖靈機(jī)可能比經(jīng)典圖靈機(jī)具有更強(qiáng)大的功能。1995年，Shor提出了大數(shù)因子化量子算法,并有其他人演示了量子計(jì)算在冷卻離子系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的可能性，量子計(jì)算機(jī)的研究才變成物理學(xué)家、計(jì)算機(jī)專家和數(shù)學(xué)家共同關(guān)心的交叉領(lǐng)域研究課題。量子并行性是量子計(jì)算的關(guān)鍵所在。顯而易見(jiàn)，描述有2個(gè)比特的量子計(jì)算機(jī),需要4個(gè)系數(shù)數(shù)字；描述n個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)就需要2n個(gè)系數(shù)數(shù)字。例如，如果n等于50，那就需要大約1015個(gè)數(shù)來(lái)描述量子計(jì)算機(jī)的所有可能狀態(tài)。雖然n增大時(shí)所有可能狀態(tài)的數(shù)目將迅速變成一個(gè)很大的集合，但由于態(tài)疊加原理，量子計(jì)算機(jī)操作—幺正變換能夠?qū)μ幱诏B加態(tài)的所有分量同時(shí)進(jìn)行。這就是所謂的量子并行性。由于這一奇妙的內(nèi)稟并行性，一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)僅僅靠一個(gè)處理器就能夠很自然地同時(shí)進(jìn)行非常多的運(yùn)算。典型的量子計(jì)算有Shor的大數(shù)因子化和Grover的數(shù)據(jù)庫(kù)量子搜索。

利用量子糾纏就是這邊一個(gè)量子比如是上旋的那邊是下旋的那么當(dāng)這邊的量子狀態(tài)變成下旋時(shí)那邊就立即變成上旋這樣就可以通行了不過(guò)至于為什么可以這樣目前理論無(wú)法解釋

5，量子通信用的是什么原理啊

量子通信系統(tǒng)的基本部件包括量子態(tài)發(fā)生器、量子通道和量子測(cè)量裝置.按其所傳輸?shù)男畔⑹墙?jīng)典還是量子而分為兩類(lèi).前者主要用于量子密鑰的傳輸,后者則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā).所謂隱形傳送指的是脫離實(shí)物的一種“完全”的信息傳送.從物理學(xué)角度,可以這樣來(lái)想象隱形傳送的過(guò)程：先提取原物的所有信息,然后將這些信息傳送到接收地點(diǎn),接收者依據(jù)這些信息,選取與構(gòu)成原物完全相同的基本單元,制造出原物完美的復(fù)制品.但是,量子力學(xué)的不確定性原理不允許精確地提取原物的全部信息,這個(gè)復(fù)制品不可能是完美的.因此長(zhǎng)期以來(lái),隱形傳送不過(guò)是一種幻想而已.\x0d1993年,6位來(lái)自不同國(guó)家的科學(xué)家,提出了利用經(jīng)典與量子相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)量子隱形傳態(tài)的方案：將某個(gè)粒子的未知量子態(tài)傳送到另一個(gè)地方,把另一個(gè)粒子制備到該量子態(tài)上,而原來(lái)的粒子仍留在原處.其基本思想是：將原物的信息分成經(jīng)典信息和量子信息兩部分,它們分別經(jīng)由經(jīng)典通道和量子通道傳送給接收者.經(jīng)典信息是發(fā)送者對(duì)原物進(jìn)行某種測(cè)量而獲得的,量子信息是發(fā)送者在測(cè)量中未提取的其余信息；接收者在獲得這兩種信息后,就可以制備出原物量子態(tài)的完全復(fù)制品.該過(guò)程中傳送的僅僅是原物的量子態(tài),而不是原物本身.發(fā)送者甚至可以對(duì)這個(gè)量子態(tài)一無(wú)所知,而接收者是將別的粒子處于原物的量子態(tài)上.在這個(gè)方案中,糾纏態(tài)的非定域性起著至關(guān)重要的作用.量子力學(xué)是非定域的理論,這一點(diǎn)已被違背貝爾不等式的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所證實(shí),因此,量子力學(xué)展現(xiàn)出許多反直觀的效應(yīng).在量子力學(xué)中能夠以這樣的方式制備兩個(gè)粒子態(tài),在它們之間的關(guān)聯(lián)不能被經(jīng)典地解釋,這樣的態(tài)稱為糾纏態(tài),量子糾纏指的是兩個(gè)或多個(gè)量子系統(tǒng)之間的非定域非經(jīng)典的關(guān)聯(lián).量子隱形傳態(tài)不僅在物理學(xué)領(lǐng)域?qū)θ藗冋J(rèn)識(shí)與揭示自然界的神秘規(guī)律具有重要意義,而且可以用量子態(tài)作為信息載體,通過(guò)量子態(tài)的傳送完成大容量信息的傳輸,實(shí)現(xiàn)原則上不可破譯的量子保密通信.1997年,在奧地利留學(xué)的中國(guó)青年學(xué)者潘建偉與荷蘭學(xué)者波密斯特等人合作,首次實(shí)現(xiàn)了未知量子態(tài)的遠(yuǎn)程傳輸.這是國(guó)際上首次在實(shí)驗(yàn)上成功地將一個(gè)量子態(tài)從甲地的光子傳送到乙地的光子上.實(shí)驗(yàn)中傳輸?shù)闹皇潜磉_(dá)量子信息的“狀態(tài)”,作為信息載體的光子本身并不被傳輸.最近,潘建偉及其合作者在如何提純高品質(zhì)的量子糾纏態(tài)的研究中又取得了新突破.為了進(jìn)行遠(yuǎn)距離的量子態(tài)隱形傳輸,往往需要事先讓相距遙遠(yuǎn)的兩地共同擁有最大量子糾纏態(tài).但是,由于存在各種不可避免的環(huán)境噪聲,量子糾纏態(tài)的品質(zhì)會(huì)隨著傳送距離的增加而變得越來(lái)越差.因此,如何提純高品質(zhì)的量子糾纏態(tài)是目前量子通信研究中的重要課題.近年,國(guó)際上許多研究小組都在對(duì)這一課題進(jìn)行研究,并提出了一系列量子糾纏態(tài)純化的理論方案,但是沒(méi)有一個(gè)是能用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的.最近潘建偉等人發(fā)現(xiàn)了利用現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)驗(yàn)上是可行的量子糾纏態(tài)純化的理論方案,原則上解決了目前在遠(yuǎn)距離量子通信中的根本問(wèn)題.這項(xiàng)研究成果受到國(guó)際科學(xué)界的高度評(píng)價(jià),被稱為“遠(yuǎn)距離量子通信研究的一個(gè)飛躍”.\x0d參考資料：《科技日?qǐng)?bào)》\x0d量子通信系統(tǒng)的基本部件包括量子態(tài)發(fā)生器、量子通道和量子測(cè)量裝置.按其所傳輸?shù)男畔⑹墙?jīng)典還是量子而分為兩類(lèi).前者主要用于量子密鑰的傳輸,后者則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā).所謂隱形傳送指的是脫離實(shí)物的一種“完全”的信息傳送.\x0d從物理學(xué)角度,可以這樣來(lái)想象隱形傳送的過(guò)程：先提取原物的所有信息,然后將這些信息傳送到接收地點(diǎn),接收者依據(jù)這些信息,選取與構(gòu)成原物完全相同的基本單元,制造出原物完美的復(fù)制品.但是,量子力學(xué)的不確定性原理不允許精確地提取原物的全部信息,這個(gè)復(fù)制品不可能是完美的.因此長(zhǎng)期以來(lái),隱形傳送不過(guò)是一種幻想而已.\x0d1993年,6位來(lái)自不同國(guó)家的科學(xué)家,提出了利用經(jīng)典與量子相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)量子隱形傳態(tài)的方案：將某個(gè)粒子的未知量子態(tài)傳送到另一個(gè)地方,把另一個(gè)粒子制備到該量子態(tài)上,而原來(lái)的粒子仍留在原處.其基本思想是：將原物的信息分成經(jīng)典信息和量子信息兩部分,它們分別經(jīng)由經(jīng)典通道和量子通道傳送給接收者.\x0d經(jīng)典信息是發(fā)送者對(duì)原物進(jìn)行某種測(cè)量而獲得的,量子信息是發(fā)送者在測(cè)量中未提取的其余信息；接收者在獲得這兩種信息后,就可以制備出原物量子態(tài)的完全復(fù)制品.該過(guò)程中傳送的僅僅是原物的量子態(tài),而不是原物本身.發(fā)送者甚至可以對(duì)這個(gè)量子態(tài)一無(wú)所知,而接收者是將別的粒子處于原物的量子態(tài)上.\x0d在這個(gè)方案中,糾纏態(tài)的非定域性起著至關(guān)重要的作用.量子力學(xué)是非定域的理論,這一點(diǎn)已被違背貝爾不等式的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所證實(shí),因此,量子力學(xué)展現(xiàn)出許多反直觀的效應(yīng).在量子力學(xué)中能夠以這樣的方式制備兩個(gè)粒子態(tài),在它們之間的關(guān)聯(lián)不能被經(jīng)典地解釋,這樣的態(tài)稱為糾纏態(tài),量子糾纏指的是兩個(gè)或多個(gè)量子系統(tǒng)之間的非定域非經(jīng)典的關(guān)聯(lián).\x0d量子隱形傳態(tài)不僅在物理學(xué)領(lǐng)域?qū)θ藗冋J(rèn)識(shí)與揭示自然界的神秘規(guī)律具有重要意義,而且可以用量子態(tài)作為信息載體,通過(guò)量子態(tài)的傳送完成大容量信息的傳輸,實(shí)現(xiàn)原則上不可破譯的量子保密通信.\x0d1997年,在奧地利留學(xué)的中國(guó)青年學(xué)者潘建偉與荷蘭學(xué)者波密斯特等人合作,首次實(shí)現(xiàn)了未知量子態(tài)的遠(yuǎn)程傳輸.這是國(guó)際上首次在實(shí)驗(yàn)上成功地將一個(gè)量子態(tài)從甲地的光子傳送到乙地的光子上.\x0d近年,國(guó)際上許多研究小組都在對(duì)這一課題進(jìn)行研究,并提出了一系列量子糾纏態(tài)純化的理論方案,但是沒(méi)有一個(gè)是能用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的.最近潘建偉等人發(fā)現(xiàn)了利用現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)驗(yàn)上是可行的量子糾纏態(tài)純化的理論方案,原則上解決了目前在遠(yuǎn)距離量子通信中的根本問(wèn)題.

量子通信系統(tǒng)的基本部件包括量子態(tài)發(fā)生器、量子通道和量子測(cè)量裝置。按其所傳輸?shù)男畔⑹墙?jīng)典還是量子而分為兩類(lèi)。前者主要用于量子密鑰的傳輸，后者則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。所謂隱形傳送指的是脫離實(shí)物的一種“完全”的信息傳送。從物理學(xué)角度，可以這樣來(lái)想象隱形傳送的過(guò)程：先提取原物的所有信息，然后將這些信息傳送到接收地點(diǎn)，接收者依據(jù)這些信息，選取與構(gòu)成原物完全相同的基本單元，制造出原物完美的復(fù)制品。但是，量子力學(xué)的不確定性原理不允許精確地提取原物的全部信息，這個(gè)復(fù)制品不可能是完美的。因此長(zhǎng)期以來(lái)，隱形傳送不過(guò)是一種幻想而已。1993年，6位來(lái)自不同國(guó)家的科學(xué)家，提出了利用經(jīng)典與量子相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)量子隱形傳態(tài)的方案：將某個(gè)粒子的未知量子態(tài)傳送到另一個(gè)地方，把另一個(gè)粒子制備到該量子態(tài)上，而原來(lái)的粒子仍留在原處。其基本思想是：將原物的信息分成經(jīng)典信息和量子信息兩部分，它們分別經(jīng)由經(jīng)典通道和量子通道傳送給接收者。經(jīng)典信息是發(fā)送者對(duì)原物進(jìn)行某種測(cè)量而獲得的，量子信息是發(fā)送者在測(cè)量中未提取的其余信息；接收者在獲得這兩種信息后，就可以制備出原物量子態(tài)的完全復(fù)制品。該過(guò)程中傳送的僅僅是原物的量子態(tài)，而不是原物本身。發(fā)送者甚至可以對(duì)這個(gè)量子態(tài)一無(wú)所知，而接收者是將別的粒子處于原物的量子態(tài)上。在這個(gè)方案中，糾纏態(tài)的非定域性起著至關(guān)重要的作用。量子力學(xué)是非定域的理論，這一點(diǎn)已被違背貝爾不等式的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所證實(shí)，因此，量子力學(xué)展現(xiàn)出許多反直觀的效應(yīng)。在量子力學(xué)中能夠以這樣的方式制備兩個(gè)粒子態(tài)，在它們之間的關(guān)聯(lián)不能被經(jīng)典地解釋，這樣的態(tài)稱為糾纏態(tài)，量子糾纏指的是兩個(gè)或多個(gè)量子系統(tǒng)之間的非定域非經(jīng)典的關(guān)聯(lián)。量子隱形傳態(tài)不僅在物理學(xué)領(lǐng)域?qū)θ藗冋J(rèn)識(shí)與揭示自然界的神秘規(guī)律具有重要意義，而且可以用量子態(tài)作為信息載體，通過(guò)量子態(tài)的傳送完成大容量信息的傳輸，實(shí)現(xiàn)原則上不可破譯的量子保密通信。1997年，在奧地利留學(xué)的中國(guó)青年學(xué)者潘建偉與荷蘭學(xué)者波密斯特等人合作，首次實(shí)現(xiàn)了未知量子態(tài)的遠(yuǎn)程傳輸。這是國(guó)際上首次在實(shí)驗(yàn)上成功地將一個(gè)量子態(tài)從甲地的光子傳送到乙地的光子上。實(shí)驗(yàn)中傳輸?shù)闹皇潜磉_(dá)量子信息的“狀態(tài)”，作為信息載體的光子本身并不被傳輸。最近，潘建偉及其合作者在如何提純高品質(zhì)的量子糾纏態(tài)的研究中又取得了新突破。為了進(jìn)行遠(yuǎn)距離的量子態(tài)隱形傳輸，往往需要事先讓相距遙遠(yuǎn)的兩地共同擁有最大量子糾纏態(tài)。但是，由于存在各種不可避免的環(huán)境噪聲，量子糾纏態(tài)的品質(zhì)會(huì)隨著傳送距離的增加而變得越來(lái)越差。因此，如何提純高品質(zhì)的量子糾纏態(tài)是目前量子通信研究中的重要課題。近年，國(guó)際上許多研究小組都在對(duì)這一課題進(jìn)行研究，并提出了一系列量子糾纏態(tài)純化的理論方案，但是沒(méi)有一個(gè)是能用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。最近潘建偉等人發(fā)現(xiàn)了利用現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)驗(yàn)上是可行的量子糾纏態(tài)純化的理論方案，原則上解決了目前在遠(yuǎn)距離量子通信中的根本問(wèn)題。這項(xiàng)研究成果受到國(guó)際科學(xué)界的高度評(píng)價(jià)，被稱為“遠(yuǎn)距離量子通信研究的一個(gè)飛躍”。參考資料：《科技日?qǐng)?bào)》量子通信系統(tǒng)的基本部件包括量子態(tài)發(fā)生器、量子通道和量子測(cè)量裝置。按其所傳輸?shù)男畔⑹墙?jīng)典還是量子而分為兩類(lèi)。前者主要用于量子密鑰的傳輸，后者則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。所謂隱形傳送指的是脫離實(shí)物的一種“完全”的信息傳送。從物理學(xué)角度，可以這樣來(lái)想象隱形傳送的過(guò)程：先提取原物的所有信息，然后將這些信息傳送到接收地點(diǎn)，接收者依據(jù)這些信息，選取與構(gòu)成原物完全相同的基本單元，制造出原物完美的復(fù)制品。但是，量子力學(xué)的不確定性原理不允許精確地提取原物的全部信息，這個(gè)復(fù)制品不可能是完美的。因此長(zhǎng)期以來(lái)，隱形傳送不過(guò)是一種幻想而已。1993年，6位來(lái)自不同國(guó)家的科學(xué)家，提出了利用經(jīng)典與量子相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)量子隱形傳態(tài)的方案：將某個(gè)粒子的未知量子態(tài)傳送到另一個(gè)地方，把另一個(gè)粒子制備到該量子態(tài)上，而原來(lái)的粒子仍留在原處。其基本思想是：將原物的信息分成經(jīng)典信息和量子信息兩部分，它們分別經(jīng)由經(jīng)典通道和量子通道傳送給接收者。經(jīng)典信息是發(fā)送者對(duì)原物進(jìn)行某種測(cè)量而獲得的，量子信息是發(fā)送者在測(cè)量中未提取的其余信息；接收者在獲得這兩種信息后，就可以制備出原物量子態(tài)的完全復(fù)制品。該過(guò)程中傳送的僅僅是原物的量子態(tài)，而不是原物本身。發(fā)送者甚至可以對(duì)這個(gè)量子態(tài)一無(wú)所知，而接收者是將別的粒子處于原物的量子態(tài)上。在這個(gè)方案中，糾纏態(tài)的非定域性起著至關(guān)重要的作用。量子力學(xué)是非定域的理論，這一點(diǎn)已被違背貝爾不等式的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所證實(shí)，因此，量子力學(xué)展現(xiàn)出許多反直觀的效應(yīng)。在量子力學(xué)中能夠以這樣的方式制備兩個(gè)粒子態(tài)，在它們之間的關(guān)聯(lián)不能被經(jīng)典地解釋，這樣的態(tài)稱為糾纏態(tài)，量子糾纏指的是兩個(gè)或多個(gè)量子系統(tǒng)之間的非定域非經(jīng)典的關(guān)聯(lián)。量子隱形傳態(tài)不僅在物理學(xué)領(lǐng)域?qū)θ藗冋J(rèn)識(shí)與揭示自然界的神秘規(guī)律具有重要意義，而且可以用量子態(tài)作為信息載體，通過(guò)量子態(tài)的傳送完成大容量信息的傳輸，實(shí)現(xiàn)原則上不可破譯的量子保密通信。1997年，在奧地利留學(xué)的中國(guó)青年學(xué)者潘建偉與荷蘭學(xué)者波密斯特等人合作，首次實(shí)現(xiàn)了未知量子態(tài)的遠(yuǎn)程傳輸。這是國(guó)際上首次在實(shí)驗(yàn)上成功地將一個(gè)量子態(tài)從甲地的光子傳送到乙地的光子上。近年，國(guó)際上許多研究小組都在對(duì)這一課題進(jìn)行研究，并提出了一系列量子糾纏態(tài)純化的理論方案，但是沒(méi)有一個(gè)是能用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。最近潘建偉等人發(fā)現(xiàn)了利用現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)驗(yàn)上是可行的量子糾纏態(tài)純化的理論方案，原則上解決了目前在遠(yuǎn)距離量子通信中的根本問(wèn)題。