[精品]量子通信技术发展现状及发展趋势研究

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1、量子通信技术发展现状及发展趋势研究量子通信技术发展现状及发展趋势研究【摘要】随着科学技术的迅猛发展，量子力学在二十世纪引起了学术界的广泛关注。进入二十一世纪后，在世界电子信息高速发展的大环境下以量子效应为基础的量子通信技术也随之进一步发展。本文主要对量子通信技术的发展现状及发展趋势和应用进行研究。【关键词】量子通信技术发展现状趋势研究近年来量子通信在各类学术会议或期刊中频频出现，作为一个古老而又新鲜的话题,电视等各种媒体中经常出现各种关丁量子通信技术重大突破的报道。在国家技术规划屮，“量子调控研究”被列为重大基础科学研究计划之一，在20-30年后预计量子技术将会

2、给人类社会带来巨大影响。量子通信技术的重要性，要求我们必须予以其关注。首先，我们应该对量子通信技术的发展现状有一定了解。一、量子通信技术的发展现状在量子通信的概念上，不同的角度对苴有不同的表述。总体来说，量子通信是一种新型的通信方式，是量子力学和通信科学的综合产物，它通过对量子纠缠效应的利用来传递信息。量子通信的基本思想主要包括两部分，一为量子密钥分发，二为量子态隐形传输。通过量子密钥分发可以对安全的通信密码加以建立，在一次一次的加密方式下，点对点方式的安全经典通信便得以实现，且这种安全性已经被数学严格证明，是迄今为止经典通信仍然做不到的。百公里量级的量子密钥分

3、发，目前的量子密钥分发技术能够轻松完成的，在光开关等技术辅佐下量子密钥分发技术还可以实现量子密钥分发网络。量子态隐形传输是一种物理载体，能促使量子态（量子信息）的空间转移的同时又不移动量子态的实现，类似于将从一个信封内将密封信件内容转移到另一个信封内且信息载体自身并不会被移动，这种经典通信中无法想象的事是基于量子纠缠态的分发与量子联合测量完成的。量子中继器这种以量子态隐形传输技术和量子存储技术为基础的技术可以促使任意远距离量子密钥分发及网络的实现。量子力学诞生于1926年，是人类对微观世界加以认识的理论基础之一。量了力学和相对论之间的不相容性在1935年被爱因斯

4、坦、波多尔基斯和罗森论证后，约翰・贝尔于1964年提出贝尔理论，，阿斯派克等人于1982年证明了超光速响应的存在。1989年第一次演示成功量子密钥传输，1997年量子态隐形传输的原理性实验验证由奥地利蔡林格小组在室内首次完成，2004年，该小组又将量子态隐形传输距离成功提高到600米。2007年开始我国架设了长达16公里的自由空间量子信道，于2009年成功实现世界上量子隐形传态的最远距离。二、量了通信技术的发展趋势量了通信技术的研究方向除了包括量子隐形传态还包括量子安全直接通信等，突破了现有信息技术,引起了学术界和社会的高度重视。与传统通信技术相比，量了通信除具

5、有超强抗干扰能力外且不需对传统信道进行借助；与此同吋量了通信的密码被破译的可能性儿乎没有，具有较强的保密性；另外，量子通信儿乎不存在线路吋延，传输速度很快。量了通信发展仅仅经历了20年左右，但其发展却十分迅猛，冃前已经被很多国家和军方给予高度关注。量子通信在国防和军事上具有广阔的应用前景，作为量子技术的最大特征，量子技术的安全性是传统加密通信所无可企及的。量子通信技术的超强保密性，能够有效保证己方军事密件和军事行动不被敌方破译及侦析，在国防和军事领域显示出无与伦比的魅力。另一方面，在破解复杂的加密算法上，也许现有计算机可能需要好儿万年的吋间，在现实中是完全无法接

6、受且儿乎没有实用价值的。但量子计算机却能在儿分钟内将加密算法破解，如果未来这种技术被投入实用，传统的数学密码体制将处于危险之中，而量子通信技术则能能够抵御这种破解和威胁。此外，在民间通信领域量了通信技术的应用前景也同样广阔。中国科技大学在2009年对界上首个5节点的全通型量了通信网络进行组建后，使得实吋语咅量了保密通信被首次实现，城市范围的安全量了通信网络在这种“城域量子通信网络”基础上成为了现实。各国正是瞅准了量子通信技术的无限应用前景，纷纷加大对量子通信技术方面的投入力度。在未來的量了通信技术还应注意一些关键性的问题，如单光子源成木的降低、通信传输距离的加大

7、以及检测概率的增强等，都仍需要进一步的研究。参考文献[1]新华•量子通信走进人们R常生活[J]・军民两用技术与产品，2011,6(06)：55-57[2]池潮，章献民，朱华飞，陈抗生•量子密码的原理、应用和研究进展[J]・光电子•激光，2010,1(01)：133-134[3]宋海刚，谢崇波•量子通信实用化现状分析与探讨[J]•中国基础科学，2011,3(03)：80-82[4]陈湘文.量子通信技术的故新进展及其军事应用前景[J]•舰船科学技术，2012,(S1)：26