【5A版】量子通信演讲PPT.ppt

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1、2021/10/4量子通信2021/10/4一张传说中集中了地球上三分之一智慧的照片2021/10/4几乎可以肯定，世界上没有第二张照片，能像这张一样，在一幅画面内集中了如此之多的、水平如此之高的人类精英~~这是1927年在布鲁塞尔举行的第五届索尔维会议上的照片。在这次会议上，爱因斯坦和玻尔这两个当时世界上最顶尖的物理学家，进行了科学史上著名的学术辩论。在这次辩论中，玻尔所代表的新生量子论学派获得了更广泛的支持，而维护经典理论的爱因斯坦则被认为不合时宜，站到了对立面。2021/10/4玻尔和爱因斯坦的争论经典理论：条件定，结果唯一量子理论：条件定，结果

2、不唯一爱因斯坦：上帝不掷骰子！爱因斯坦在纪念牛顿逝世200周年时说过：“牛顿理论的精髓可能会给我们提供力量，去恢复物理现实与牛顿教诲中最深奥的特点——严格的因果律——之间的和谐。”（不满非决定论基础）最后一位经典物理学家后来，霍金针对爱因斯坦“上帝不掷骰子”的名言说：“上帝不只是掷骰子，还把骰子掷到我们看不到的地方!”2021/10/4令“科学如此性感”的量子力学量子力学是20世纪初才诞生的，是近代物理学两大支柱之一。经典力学：宏观物质的运动规律量子力学：微观粒子的运动规律——自然界的运动规律。量子力学的基本规律是统计规律，而经典物理的基本规律是决定论

3、、严格的因果律。玻尔的名言：“谁要是第一次听到量子理论时没有感到困惑，那他一定没听懂。”2021/10/4特性：每时刻的位置、速度完全确定，有确定的运行轨迹，遵从牛顿力学。经典粒子2021/10/4微观粒子特点：同时具有粒子性和波动性。(不确定)设想空间中有一个微观粒子，任何时刻有可能在空间中任何点探测到粒子（类似经典波的特性），但一旦探测到只能在其中一个探测器处发现该粒子（类似经典粒子的特性）。CABA,B,C,…为探测器2021/10/4经典粒子在某个时刻只能处于确定的物理状态上，经典比特：0、1；量子粒子则可以同时处于各种可能的物理状态上（

4、叠加态）（dirac）

5、0＞，

6、1＞。因此由于，量子粒子拥有不确定性，在量子力学中微观粒子的状态用波函数描述。2021/10/4薛定谔猫—宏观量子叠加态（解决爱因斯坦祖母悖论）薛定谔于1935年设计了“杀猫实验”。这个猫十分可怜，她（假设这是一只雌性的猫，以引起更多怜悯）被封在一个密室里，密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子，锤子由一个电子开关控制，电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变，则放出阿尔法粒子，触动电子开关，锤子落下，砸碎毒药瓶，释放出里面的氰化物气体，雌猫必死无疑。这个残忍的装置由薛定谔所设计，所以雌猫便叫做薛定谔猫。薛定谔的猫是死是

7、活？体系的总体波函数代表猫既活又死的混合状态。这以常识而论是荒谬的，猫似当非死即活。2021/10/4对于这只猫的多世界解释这只猫即是死的又是活的。只是分别在不同的世界中，在观测者打开盒子的那一刹那，整个世界分裂成两个，在一个世界里观测者看到的那只猫活了下来，在另一个世界里，观测者看到的那只猫不幸死去。除此之外的世界完全一样。解释：没有测量之前，一个粒子的状态模糊不清，处于各种可能性的混合叠加状态。电影《SourceCode》2021/10/4量子力学对我们生活的启示在最宏大的视野里，宇宙中运行着的星球的角落里所发生的细微的量子过程，将宇宙一次次的分裂

8、。因而，地球连同我们被一次次的复制，数目巨大到难以想象的宇宙的不同版本在同时上演。在我们每一次的选择中，宇宙被分裂成几个世界，因而你的不同版本的生命形态在同时上演，可见我们每个人的生命都是丰富多彩的~~可见，现在我们在座的每个人能坐在这里并结下深厚的友谊是经过多少次的宇宙分裂得来的，所以大家要珍惜现在生活，感恩生命的伟大！2021/10/4由量子力学到量子信息量子特性应用到信息领域中可以发挥出独特的功能，在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量等方面可以突破现有的经典信息系统的极限，于是诞生了一门新兴的交叉学科：2021/10/4量子信息科学——它是

9、量子物理与信息科学相结合的产物。量子通信量子密码2021/10/4什么是量子通信？我们可以通过类比来了解它的意义：电子通信：通过电信号的参数传送信息量子通信：由量子态携带信息量子通信系统的基本部件量子态发生器、量子通道和量子测量装置。2021/10/4量子信息与经典信息的根本区别经典信息二进制0或1组成的数字串，其信息单元称为“比特”，为0或者1。用量子的语言可描述为态和。经典粒子只能处在或之中的一个态上。量子信息微观粒子允许同时处在和两个态上，这是其波粒二象性的结果。注：ψpsipsai普西2021/10/4信息一旦量子化,量子力学的特性便成为量子信

10、息的物理基础,这主要有量子纠缠、量子不可克隆、量子叠加性和相干性。因为量子力学的线性特性禁止对