量子通訊分為量子加密
A. 量子通信是什麼
量子通信是指利用量子糾纏效應進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展起來的新型交叉學科,是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。
量子通信主要涉及:量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等,近來這門學科已逐步從理論走向實驗,並向實用化發展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關注。基於量子力學的基本原理,並因此成為國際上量子物理和信息科學的研究熱點。
量子通信主要有兩種方式,一種是利用量子的不可克隆性質生成量子密碼,他是二進制形式的,可以給經典的二進制信息加密,這種通信方式稱為「量子密鑰分發」。我們下一節會單獨介紹。
第二種是利用量子糾纏用來傳輸量子信息的最基本單位——量子比特。兩個處於糾纏態的粒子A和B,不論它們分開多遠,我們把其中一個粒子(A)和攜帶想要傳輸的量子比特的粒子(C)一起測量一下,C的量子比特馬上消失,但是B就馬上攜帶上了C之前攜帶的量子比特,我們把這個過程叫做「量子隱形傳態」。
根據量子力學「不確定性原理」,處於糾纏態的兩個粒子,在被觀測前,其狀態是不確定的,如果對其中一粒子進行觀測,在確定其狀態的同時(比如為上旋),另一粒子的狀態瞬間也會被確定(下旋)。
B. 量子通信是如何實現通信加密的
據報道,近年來,隨著量子的各種奇妙特性被科學家不斷認識,實用的新技術也被逐漸開發出來,量子通信就是其中之一,量子密鑰分發通過生成量子密碼來給傳統的通信加密。
據悉因為傳統通信的密鑰都基於非常復雜的數學演算法,只要是通過演算法加密的,人們就可以通過計算進行破解。而量子通信則可以做到很安全,不被破譯和竊聽,這在數學上已經獲得了嚴格的證明。
希望量子通信可以早日實施!
C. 量子通信到底是什麼 量子通信是加密不是傳輸
量子通信應該包括量子密碼通信、量子隱形態傳輸等。
題主所說的是加密,應該指的是量子密碼通信這種,它也是現在最接近實用的。
而量子隱形態傳輸,已是真正的傳輸,而非先傳輸秘鑰,只是在技術上離應用還有較大的距離。
D. 誰能簡單解釋下什麼叫量子通信
【釋義】:量子通信是利用量子力學原理對量子態進行操控的一種通信形式。
E. 量子通訊里信息的加密和解密是怎麼完成的
量子密碼通信的絕對保密,如果當前的爭論很大,我到達,但認為他們也算明白一些,如建設這個問題很關鍵,
我個人理解和語言,來描述量子密碼通信技術是如何實現的。因為量子力學對普通人是太難了,即使是愛因斯坦的名字種植在這些現象無法自拔,但我不是專業知識背景,所以本文將試圖繞過不要碰量子力學理論本身,並試圖確保下面的討論中提到的所有現象和原理不太深,所以只要科學與工程研究生能夠理解。
除了我還強調,從技術上講,現在可以設置過濾器把角度可以隨機在兩角之間切換,在應用程序中,而不是一組測量光子,過濾器放置角度而言,可以形成一個隨機序列,如組測量使用濾波器組序列是+ + x + + x,和下一組測量成為* * + + +,簡而言之,不規則,這也是加密技術的需要,他提供了很大程度上的隨機性的關鍵是難以破解,這是其中的一個數學理論需要一個絕對安全的密碼,下面提到。
F. 量子通信是什麼
量子通信是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式,是量子論和資訊理論相結合的新研究領域,主要涉及量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等。
所謂量子通信是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式,是近二十年發展起來的新型交叉學科,是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。
光量子通信主要基於量子糾纏態的理論,使用量子隱形傳態(傳輸)的方式實現信息傳遞。根據實驗驗證,具有糾纏態的兩個粒子無論相距多遠,只要一個發生變化,另外一個也會瞬間發生變化,利用這個特性實現光量子通信的過程如下:事先構建一對具有糾纏態的粒子,將兩個粒子分別放在通信雙方,將具有未知量子態的粒子與發送方的粒子進行聯合測量(一種操作),則接收方的粒子瞬間發生坍塌(變化),坍塌(變化)為某種狀態,這個狀態與發送方的粒子坍塌(變化)後的狀態是對稱的,然後將聯合測量的信息通過經典信道傳送給接收方,接收方根據接收到的信息對坍塌的粒子進行幺正變換(相當於逆轉變換),即可得到與發送方完全相同的未知量子態。
經典通信較光量子通信相比,其安全性和高效性都無法與之相提並論。安全性-量子通信絕不會「泄密」,其一體現在量子加密的密鑰是隨機的,即使被竊取者截獲,也無法得到正確的密鑰,因此無法破解信息;其二,分別在通信雙方手中具有糾纏態的2個粒子,其中一個粒子的量子態發生變化,另外一方的量子態就會隨之立刻變化,並且根據量子理論,宏觀的任何觀察和干擾,都會立刻改變數子態,引起其坍塌,因此竊取者由於干擾而得到的信息已經破壞,並非原有信息。高效,被傳輸的未知量子態在被測量之前會處於糾纏態,即同時代表多個狀態,例如一個量子態可以同時表示0和1兩個數字, 7個這樣的量子態就可以同時表示128個狀態或128個數字:0~127。光量子通信的這樣一次傳輸,就相當於經典通信方式的128次。可以想像如果傳輸帶寬是64位或者更高,那麼效率之差將是驚人的。
這里進一步解釋一下量子糾纏。量子糾纏可以用「薛定諤貓」來幫助理解:當把一隻貓放到一個放有毒物的盒子中,然後將盒子蓋上,過了一會問這個貓現在是死了,還是活著呢?量子物理學的答案是:它既是死的也是活的。有人會說,打開盒子看一下不就知道了,是的,打開盒子貓是死是活確實就會知道,但是按量子物理的解釋:這種死或者活著的狀態是人為觀察的結果,也就是人的宏觀干擾使得貓變成了死的或者活的了,並不是盒子蓋著時的真實狀態,同樣,微觀粒子在不被「干擾」之前就一直處於「死」和「活」兩種狀態的疊加,也可以說是它既是「0」也是「1」。
量子通信具有高效率和絕對安全等特點,是此刻國際量子物理和信息科學的研究熱點。追溯量子通信的起源,還得從愛因斯坦的「幽靈」——量子糾纏的實證說起。
由於人們對糾纏態粒子之間的相互影響一直有所懷疑,幾十年來,物理學家一直試圖驗證這種神奇特性是否真實。
1982年,法國物理學家艾倫·愛斯派克特(Alain Aspect)和他的小組成功地完成了一項實驗,證實了微觀粒子「量子糾纏」(quantum entanglement)的現象確實存在,這一結論對西方科學的主流世界觀產生了重大的沖擊。 從笛卡兒、伽利略、牛頓以來,西方科學界主流思想認為,宇宙的組成部份相互獨立,它們之間的相互作用受到時空的限制(即是局域化的)。 量子糾纏證實了愛因斯坦的幽靈——超距作用(spooky action in a distance)的存在,它證實了任何兩種物質之間,不管距離多遠,都有可能相互影響,不受四維時空的約束,是非局域的(nonlocal),宇宙在冥冥之中存在深層次的內在聯系。
在量子糾纏理論的基礎上,1993年,美國科學家C.H.Bennett提出了量子通信(Quantum Teleportation)的概念。量子通信是由量子態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現保密通信過程。量子通信概念的提出,使愛因斯坦的「幽靈(Spooky)」 ——量子糾纏效益開始真正發揮其真正的威力。
1993年,在貝內特提出量子通信概念以後,6位來自不同國家的科學家,基於量子糾纏理論,提出了利用經典與量子相結合的方法實現量子隱形傳送的方案,即將某個粒子的未知量子態傳送到另一個地方,把另一個粒子制備到該量子態上,而原來的粒子仍留在原處,這就是量子通信最初的基本方案。量子隱形傳態不僅在物理學領域對人們認識與揭示自然界的神秘規律具有重要意義,而且可以用量子態作為信息載體,通過量子態的傳送完成大容量信息的傳輸,實現原則上不可破譯的量子保密通信。
1997年在奧地利留學的中國青年學者潘建偉與荷蘭學者波密斯特等人合作,首次實現了未知量子態的遠程傳輸。這是國際上首次在實驗上成功地將一個量子態從甲地的光子傳送到乙地的光子上。實驗中傳輸的只是表達量子信息的「狀態」,作為信息載體的光子本身並不被傳輸。
經過二十多年的發展,量子通信這門學科已逐步從理論走向實驗,並向實用化發展,主要涉及的領域包括:量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等。
G. 我國構建全球首個星地量子通信網,「量子通信」究竟是什麼
我國構建全球首個星地量子通信網,很多網友表示中國很牛逼,但是這一個星地量子通信網到底是什麼?很多網友都不清楚,其實量子通信指的是一種全新的通訊方式,它通訊的速度可能更加高效,其他方面效果會更加好。也就意味著我國三大通信公司,他們將會有新型的通訊方式,為我們的手機使用帶來更快的速度。
科技發展是非常重要的,科技意味著利用全新的方式去製造一些東西,是處於人類文明的最高點,是一種非常有意義的研究,不管投入多大的資金研究科技是非常重要的,量子通信的成功研發也顯示出了我國科研人員的創新能力是多麼的強,他們的基礎知識是多麼的鞏固。
H. 量子通信的原理和量子通信系統的構成
[量子通信基本原理和構成] 關鍵詞: 經典信息 復制 量子態 不確定性 1993年,C.H.Bennett提出了量子通信的概念;同年,6位來自不同國家的科學家,提出了利用經典與量子相結合的方法實現量子隱形傳送的方案:將某個粒子的未知量子態傳送到另一個地方,把另一個粒子制備到該量子態上,而原來的粒子仍留在原處。其基本思想是:將原物的信息分成經典信息和量子信息兩部分,它們分別經由經典通道和量子通道傳送給接收者。經典信息是發送者對原物進行某種測量而獲得的,量子信息是發送者在測量中未提取的其餘信息;接收者在獲得這兩種信息後,就可以制備出原物量子態的完全復製品。該過程中傳送的僅僅是原物的量子態,而不是原物本身。發送者甚至可以對這個量子態一無所知,而接收者是將別的粒子處於原物的量子態上。在這個方案中,糾纏態的非定域性起著至關重要的作用。量子隱形傳態不僅在物理學領域對人們認識與揭示自然界的神秘規律具有重要意義,而且可以用量子態作為信息載體,通過量子態的傳送完成大容量信息的傳輸,實現原則上不可破譯的量子保密通信。
1997年,在奧地利留學的中國青年學者潘建偉與荷蘭學者波密斯特等人合作,首次實現了未知量子態的遠程傳輸。這是國際上首次在實驗上成功地將一個量子態從甲地的光子傳送到乙地的光子上。實驗中傳輸的只是表達量子信息的「狀態」,作為信息載體的光子本身並不被傳輸。 【附加內容】關鍵詞: 量子糾纏 光速 傳輸速率 在2008年8月14日出版的最新一期《自然》雜志上,瑞士的5位科學家公布了他們的這項最新研究成果。瑞士科學家表示,原子、電子以及宇宙空間其他所有的微觀物質都可能會表現出異常奇怪的行為,其行為規律可能與我們日常生活中傳統的科學規律完全背道而馳。比如,物體可以同時存在於兩個或多個場所;可以同時以相反的方向旋轉。這種現象也許只有通過量子物理學來解釋。量子物理學認為,任何事物之間都可能存著某種特定的聯系。發生於某一物體之上的事件,可能同時對其他物體也會產生影響。這種現象稱為「量子糾纏」。不管物體之間的距離有多遠,同樣存在「量子糾纏」的關系。
愛因斯坦堅決反對「量子糾纏」理論,甚至將其戲稱為「遙遠的鬼魅行為」。根據量子力學理論的描述,兩個處於糾纏態的粒子無論相距多遠,都能「感知」和影響對方的狀態。幾十年來,物理學家試圖驗證這種神奇特性是否真實,以及決定它的幕後原因。其實,我們可以運用形象化的說明來解釋這種現象。被糾纏的物體釋放出某種不明粒子或其他形式的高速信號,從而對其夥伴產生影響。此前,已有實驗證實傳統物理學領域中某種隱藏信號的存在,從而打消了人們對於這種隱藏信號的種種疑問。但是,仍然有一個奇怪的可能性沒有得到證實,即這種未知信號的傳輸速率可能會比光速還要高。
為了證實這種可能性,瑞士科學家開始著手對一對相互糾纏的光子進行實驗研究。首先,研究人員們將光子對拆散;然後,通過由瑞士電信公司提供的光纖向兩個村莊接收站進行傳送,接收站之間相距大約18公里。沿途光子會經過特殊設計的探測器,因此研究人員能夠隨時確定它們從出發到終點的「顏色」。最終,接收站證實每對相互糾纏的光子被分開傳送到接收站後,兩者之間仍然存在糾纏關系。通過對其中一個光子的分析,科學家可以預測另一光子的特徵。在實驗中,任何隱藏信號從此接收站傳送到彼接收站,僅僅需要一百萬兆分之一秒。這一傳輸速率保證了接收站能夠准確地檢測到光子。由此可以推測任何未知信號的傳輸速率至少是光速的10000倍。
而愛因斯坦不僅不接受「量子糾纏」的思想,並且還堅持認為不可能存在比光速還要快的信號,任何比光速快的「鬼魅似的遠距作用」都是不可思議的。根據1905年出版的愛因斯坦的相對論,他認為沒有物體的運動速度能夠超過光速。愛因斯坦解釋說,光速屬於自然界的一個基本常數:對於空間內所有的觀察者來說,光速都是一樣的。同樣是愛因斯坦的相對論解釋說,當物體加速時,物體本身的質量增加,而加速需要能量。隨著物體質量的增加,維持速度所需的能量也更多。當物體以接近光速運行時,愛因斯坦經過計算說,它的質量將達到無限大,所以要使得物體繼續運行的能量也要無限大,而要超過這一極限是不可能的。
而科學家們從實驗中得到的結論,既可以反駁愛因斯坦的「錯誤」觀點,也可以用來解釋同一事物同時出現在不同地點這一奇異現象。愛因斯坦都無法解釋的奇怪行為,正是量子物理學和量子通信的魅力之處。
I. 什麼是量子通信
據報道,量子通信是利用量子力學原理對量子態進行操控的一種通信形式,可以有效解決信息安全問題,近年來,隨著量子的各種奇妙特性被科學家不斷認識,實用的新技術也被逐漸開發出來,量子通信就是其中之一。
報道稱,專家表示,量子通信是量子信息學的一個重要分支,它利用量子力學原理對量子態進行操控,在兩個地點之間進行信息交互,可以完成經典通信所不能完成的任務,量子通信是迄今唯一被嚴格證明無條件安全的通信方式,可以有效解決信息安全問題。
據悉目前量子通信分為兩種,一種是量子密鑰分發;另外一種是量子隱形傳態。前者是利用量子的不可復制性以及測量的隨機性來生成量子密碼,給傳統的數字通信加密;而後者則是利用量子糾纏直接傳送量子比特。
雖然在全球量子通信競賽中,中國起步並非最早,但是在科學家們的不懈努力下,目前中國在量子通信領域已經實現了「彎道超車」。