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时间:2019-11-09
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1、量子通信:信息传递的守卫者更新时间:2014-2-27资讯:量子通信:信息传递的守卫者量子通信“京沪干线”验证项目评审通过143公里:刷新“幽灵通信”量子隐形传输新记录量子通信-棱镜门的克星卫星量子通信,公然挑衅相对论?全球量子网络有望成为现实问答:什么是量子通信?量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通信具有高效率和绝对安全等特点,并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。量子通信和光通信有什么区别?量子通信与光通信的区别在于在通信中用的光的强度是不同的。首先光通
2、信一般用的都是强光,通过偏振或相位等等的调制方式来实现的。而量子通信讨论的是光子级别的很弱的光(或者不能叫做光了),通过对光子态的调制(其实也是偏振和相位等等一些方法),但是主要利用了光子的特性,量子态不可克隆原理和海森堡不确定性关系,这是区别于光通信的重点。量子态的传递是否可以超光速呢?量子通信真正的优势不是超光速,而是其保密性。有实验证明量子不经过传递出现在另一个地方,类似于穿越了,原因不知道,科学家还在研究。量子通信为什么中间要用光纤,量子纠缠态不是无视距离的实时变化吗,光纤是用来传输什么的
3、?光纤相当于一个传播的途径;至于隐形传送,若纠缠态粒子没有一个(或几个,可以有3粒子纠缠)先到传送的另外一边,就无法将属性传过去。量子通信中预先传送过去的一个或几个粒子是一直留存在对方,还是每有一次新的通信就必须发送新的纠缠态粒子?隐形传态技术还处于发展时期,还不够完善。望能参考上世纪在CERN进行的验证实验(检验爱因斯坦定义域和玻尔非定义域谁对谁错的实验),也可以看看史砚华在马里兰大学进行的一些实验。量子通信量子态上的信息怎么获知,接受者和发送者都不知道量子态的任何信息啊?有部分信息是必须借助普
4、通信道来传递的,不可能完全都只是量子信道!比如——量子隐形传态大致是这样的:制备一对纠缠光子对,一个光子发送给有原始量子态(即第三个光子)的一方(甲),另一个光子发送给要复制上述那个第三光子的量子态的一方(乙)。甲让收到的一个光子与第三光子相互干涉(又称为“再纠缠”),甲再随机选取偏振片的方向测量干涉的结果,将测量方向与结果都告诉乙(经普通信道);乙据此选择相应的测量方向测量他收到的光子,就能使该光子处于上述那个第三光子的量子态。再如——生成量子密钥是这样的:制备一批纠缠光子对,一个光子发送给发信
5、方,另一个光子发送给收信方。测量光子极化方向的偏振片的方位约定好两种。两人每次测量一个光子时选择的方向都是随机的,但要记录下每次选择的方向,当然也要记录下每次测量的结果,有光子通过偏振片就记1,无光子通过则记0。通过普通信道两人交换测量方向的记录,那些测量方向不一致的测量结果的记录都舍去不要,剩下的那些测量方向相同所对应的测量结果,两人应一致,这一致的记录就可作为两人共同的密钥。可见,量子隐形传态与量子密码的核心都是量子态的纠缠,只不过量子隐形传态更复杂一些,涉及三个粒子的再纠缠。什么叫量子态?量
6、子态就是量子状态,即微观粒子所可能具有的状态——能量状态。原子中的电子具有能级状态,即是说这些电子的能量是量子化的,电子只可能具有某条能级所对应的能量。晶体的电子具有能带状态,即是说这些电子的能量也是量子化的,但电子只可能具有某个能带中的某条能级所对应的能量。好比在一个教室中有许多座位,某个学生可以去占据某个座位,某个座位也可以空着。这里的座位就相当于量子态,学生就相当于微观粒子。量子态隐形传输技术能传实物不?无法传输任何宏观物体或微观物体,传输的是粒子所携带的量子信息。量子通信中000+111与
7、-000-111是否是同一个量子态?为正交的两个不同量子态。为什么要识别量子态?量子信息在量子态中,不识别量子态,就无法进行量子信息处理。量子信息技术主要有三大领域:量子超空间通信、量子密码、量子计算机。什么是量子纠缠态?纠缠态这个概念其实很宽泛,在量子力学里,描述一个物体或一个系统可以用波函数来表示。假设有一个系统S1,它的独立自由度有m个,如果它是独立系统,描述它的波函数是(x1,x2...xm),另一个系统为S2,他的独立自由度为n个,作为独立系统时它的波函数是g(y1,y2....yn),
8、当两者之间有相互作用时,这两个系统本身不是独立系统,但假设联合起来它们仍可以作为一个独立系统,则描述这两者的波函数一般而言是h(x1...xm,y1...yn),它一般不能写成f(x1,...xm)g(y1...yn)(若可能的话则称为直积态),这时就可以称系统S1和S2纠缠。这个概念很宽泛,EPR对是m=n=1时的情况,而当S1为被测系统,S2为环境时,m比较小,n十分巨大,此时一个相关的概念就是退相干。如何排除纠缠态?破坏纠缠态的方法,一是引入对S1或S2的观测,导致波函数塌缩
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