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包含量子通讯什么时候能够普及的词条

admin2023-02-19科技生活107

量子计算机什么时候能普及

大概要等到20年之后吧!现在才刚刚研制出原型样机!如果你认为这个回答对你有一点点儿帮助, 请点击回答内容右下方的“…”,再点击“采纳”。多谢了!

量子通信的发展史

1993年,C.H.Bennett提出了量子通信的概念;同年,6位来自不同国家的科学家,提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传送的方案:将某一个粒子的未知量子态传送到另一个地方,把另一个粒子制备到该量子态上,而原来的粒子仍停留在原处。其基本思想是:将原物的信息分成经典信息与量子信息两部分,它们分别经由经典通道和量子通道传送给接收者。经典信息是发送者对原物质进行某种测量而获得的,量子信息是发送者在测量中未提取的其余信息;接收者在获得了这两种信息后,就可以制备出原物量子态的完全复制品。该过程中传送的仅仅是原物质的量子态,而不是原物本身。发送者甚至可以对这个量子态一无所知,而接收者是将别的粒子处于原物质的量子态上。在这个方案中,纠缠态的非定域性起着极其重要的作用。量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识和揭示自然界的神秘规律具有重要意义,而且能用量子态作为信息载体,通过量子态的传送完成大容量信息的传输,实现了原则上不可破译的量子保密通信。

1997年,在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作,首次实现未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地把一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。实验里传输的只是表达量子信息的“状态”,作为信息载体的光子本身并不被传输。

2012年,中国科学家潘建伟等人在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发,为发射全球首颗“量子通讯卫星”奠定技术基础。国际权威学术期刊《自然》杂志8月9日重点介绍了该成果。“在高损耗的地面成功传输100公里,意味着在低损耗的太空传输距离将可以达到1000公里以上,基本上解决量子通讯卫星的远距离信息传输问题。”研究组成员彭承志介绍说,量子通讯卫星核心技术的突破,也表明未来构建全球量子通信网络具备技术可行性。8月9日,国际权威学术期刊《自然》杂志重点介绍了这一成果,代表其获得了国际学术界的普遍认可。《自然》杂志称其“有望成为远距离量子通信的里程碑”、“通向全球化量子网络”,欧洲物理学会网站、美国《科学新闻》杂志等也进行了专题报道。

国产量子通话手机最快年底面世,量子通信对于手机有什么意义?

中国电信在2020天翼智能生态博览会上展出了两台样机,分别是根据华为和中兴的现有手机型号改造而来,这就是量子通话手机,由中国电信和国盾量子合作研究,用户可在通话过程中一键选择两种通话模式,“加密通话”或“普通通话”,两种模式下的通话质量无差别。

物理上,量子通信可以被理解为物理极限下,利用量子效应实现的高性能通信。量子通信原理上可以提供一种不能破解、不能窃听的安全信息传输方式。它是基于量子纠缠原理。

量子力学认为,两个处于量子纠缠态的粒子无论相隔多远,改变其中一个粒子的状态,另一个粒子的状态就会立即随之改变。爱因斯坦曾将量子纠缠称为“鬼魅般的超距作用”。

利用这个特性实现光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作),则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。

量子本身即是最小单元,用一个光量子传递信息时,窃听者无法分割出“半个量子”来获取信息;量子力学的“测不准原理”则约束了窃听行为本身,只要有人试图测量量子,量子的状态就自动发生改变,“举报”窃听行为;此外,量子的不可克隆性决定了窃听者无法精准复制量子信息。

2016年6月,利用“墨子号”量子科学实验卫星,中国科研团队在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发。这一成果被美国《科学》杂志以封面论文形式发表,获称“兼具潜在实际应用和基础科学研究重要性的重大技术突破”。

9月底,世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通,结合“墨子号”卫星,中国科学院院长白春礼与奥地利科学院院长、量子通信的国际权威科学家安东·蔡林格实现了世界首次洲际量子保密通信。

量子通信技术能够保证通信安全,相信在未来10年内,这项技术会被用于政府或银行间,以确保数据交换与通信安全。在未来20年内,量子通信技术有望在世界范围内广泛应用,将来甚至可能出现“量子互联网”,而量子计算机、量子互联网、量子卫星将被一起应用,为未来新 科技 打下基础。

所以许多科学家认为,量子 科技 被誉为第四次工业革命的引擎,将引爆第四次工业革命。

而国产量子通话手机是如何实现的呢?原理上,量子密钥的分发,一方面通过建设量子保密通信网络进行广域的分发,同时也可以借助基于国产密码芯片和国密算法的量子安全SIM卡,完成在手机里的植入,手机借助植入的密钥进行量子安全通话。

这种SIM卡可适配的手机型号非常广泛,手机通常只要换上该SIM卡和对应的软件就可以用安全的密钥对语音通信、数据通信和存储等进行保护,从而与普通手机相比,增加加密通话功能。

不过, 从消费者端来看,通话本身的市场空间正在被IM通讯蚕食,而在目前的安全保护方案之下,90%的消费者或许并不需要如此超高级别的通讯加密保护。并且,目前手机对消费者的吸引要素可能更多在于摄像、外观、配置等因素,仅仅是支持通讯加密,是否能让消费者支付这个加密方案所带来的成本还是存疑。

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