量子通信的速度是否超過光速?

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基本的回答是:量子通信的速度最高就是光速,不可能超過光速。

基本的原因是:量子通信是人們根據已知的科學原理設計出來的新的實驗方案,不是意外的、不知道原理的新發現,因此自然不會違反任何已知的科學原理。也就是說,你應該把量子通信看作一種工程成果,就像長城、趙州橋、空間站一樣。你會在造一個工程的時候發現推翻了某個科學原理嗎?當然不會了,因為工程就是根據這些科學原理設計出來的。

稍微具體一點的解釋是:作為一個科學研究領域,量子通信指的是利用量子力學的基本原理,實現傳統通信方法無法達到的效果。量子通信包括若干種具體應用,其中最重要的兩個是量子保密通信(或者稱為“量子密碼術”、“量子密鑰分發”)和量子隱形傳態。

量子隱形傳態,就相當於科幻電影中的“傳送術”。它實現的效果,是把一個體系的狀態傳給遠處的另一個體系,不是粒子的傳輸,而是狀態的傳輸。這其中有一步(量子糾纏)是不需要時間的,即速度無窮大。但是,有另一步是把一個兩比特的信息傳給對方,這一步必須用傳統的通信方法完成,所以速度最高就是光速。有這麼一步卡著,整體的速度最高也就只能是光速了。

《星際迷航》中的傳送術


袁嵐峰

中國在最近發射了一枚衛星用於測試量子糾纏。這是一項有趣的實驗,這將有望實現“防黑客”的衛星通信。

量子不可克隆定理也意味著一個糾纏系統可以用來發送加密消息。雖然糾纏光子不能傳遞信息,但它們的隨機結果具有相關性,所以A和B可以使用一系列糾纏光子來生成一種可以用於加密的隨機字符串。因為AB雙方都知道對方的結果,所以他們都知道這個相同的隨機字符串。

為了破解這種加密,需要複製一份糾纏狀態,但這是不可能的,因此破解量子通信是非常困難的。有部分複製量子態的方法,這會提高破解加密的機率,但一種完美的複製是不可能的。

因此,量子糾纏無法讓我們進行超光速通信,但這能讓我們更容易對秘密進行加密。


復興軍事

首先我們要知道量子通信的原理是量子糾纏


根據研究,兩個相互纏繞的量子,其中一個量子狀態發生改變時,另外一個也會發生改變,這個變化傳遞的速度,甩開光速不知道多少,不得不用“詭異”來形容,因為這違背了愛因斯坦在廣義相對論中,說的“光速是宇宙中最快的速度,”,

而量子纏繞傳遞的速度很明顯打破了這條規則,對此愛因斯坦的解釋是,這就好比把一對手套,一隻放在一個箱子裡,而另一個發在別的箱子了,我們只要打開一個箱子看看是左手還是右手,就可以在不打開另外一個箱子的情況下,知道另外一個是左手還是右手,愛因斯坦的意思是,這裡沒有發生消息的傳遞,只是一個因果推理而已,劉慈欣在三體中也對量子糾纏做了極其有趣詮釋,但是他是在一個科幻小說的前提下,有興趣的可以看看




前文思沿

2016年12月,從中國科學技術大學獲悉,潘建偉院士及同事陸朝陽、陳宇翱等近期在量子信息科研領域再獲重大突破,他們通過兩種不同的方法制備了綜合性能最優的糾纏光子源,首次成功實現“十光子糾纏”,再次刷新了光子糾纏態製備的世界紀錄。

2017年6月15日公佈,中國量子科學實驗衛星“墨子號”迎來了第一項重大成果,率先成功實現“千公里級”的星地雙向量子糾纏分發,打破了此前國際上保持多年的“百公里級”紀錄。

當然相關的實驗報道還有很多,這裡列舉這兩個實驗的目的有兩個,第一是關於量子糾纏是需要“量子糾纏態製備

“,第二就是量子糾纏分發距離的。

從上面可以看出,量子糾纏瞬時通信需要量子糾纏態的製備過程,然後需要分發後才可以用於通訊。

下面這一段是從袁嵐峰關於量子力學中的原文複製過來的:

量子隱形傳態是一種實驗方案,利用量子力學的特性,把一個體系的狀態傳給遠處的另一個體系。通俗地說,就是像《星際迷航》這種電影中的“傳送術”。目前離傳送人還很遠,實際能做的是傳送一個光子的狀態。

量子糾纏分發是產生一對處於“糾纏態”的光子,讓其中一個在地面,另一個在衛星上。糾纏是一種量子力學中特有的現象,在這裡不能詳細解釋。以量子糾纏分發為基礎,可以檢驗量子力學的基本原理。當然,到目前為止,每次檢驗的結果都是“量子力學是正確的”。

這裡給大家留下思考的空間(這裡可以有無限的想象空間)。量子力學是目前的前沿科學,超出我們大部分人的知識範圍,我們大部分人也就看個熱鬧。至於什麼時候真正意義上的達到使用級別尚未可知。

回答這個問題前,我們知道,首先目前的科技所瞭解的“能夠傳遞信息的最快速度“是光速,而量子糾纏分發也是通過光子進行的,還有就是實際上量子糾纏作用的距離並不是很遠(這一點是目前科技的認知),而且量子糾纏的一方干涉另一方,糾纏態就會自動消除。

好了,現在可以回答一下這個問題了。綜合上面的前提,我們可以看到,量子通信是存在一個"準備時間"的,包括量子糾纏的製備及分發等等時間,這個時間乘以光速的到一個距離值暫時叫做〔光速距離〕吧。量子通信的距離小於這個光速距離

〕時應該是小於光速的,超過這個距離是超光速的,至於能不能超過這個距離就不知道了。

知識有限,回答的不好讓大家見笑了,不喜勿噴,謝謝閱讀!


九心逍遙

我不是專門學這玩意兒的,只是興趣,說說我對量子力學的理解:你拿兩張撲克牌,一張k一張Q,打混以後,一張放在地球上,另一張拿到冥王星上,你在地球上打開撲克牌之前,這張撲克牌是k和Q同時存在的,同樣在冥王星上也是一樣,這就是所謂的薛定諤的貓,但是,當你從地球上開牌開的時候,冥王星上的牌就同時被確定下來了,如果地球上是k,那麼冥王星上必定是Q,相反依然!這樣來看,這種相關性不需要時間,所謂的超光速,不過有個前提,就是沒有開牌之前,到底是不是疊加態呢?如果不是疊加態,那麼這種糾纏是沒有意義的。如果是疊加態,那就意味著,意念可能可以影響結果,燒香拜佛都有意義了,所以有人說量子力學意味著上帝的存在。呵呵,另外,當你確定了牌面以後能否改變呢?比如你開牌是k,那冥王星上是Q,那麼你能否把k變成Q呢?如果能,那冥王星上的Q也能同時變成k,這種同時變化,不需要時間,所以認為它是超光速。不過其實我們對光速還有誤解,也就是說,光速到底意味著什麼?要知道光速下時間是靜止的,那麼瞬時反應和光速顯然不存在矛盾了!但是怎麼理解這一點呢?篇幅關係先不說,但必須說的是,當地球上開牌了,理論上冥王星即使沒開牌,那張牌也應該被確定下來了,很遺憾,按照量子力學,只要冥王星上的牌未開,在冥王星未得知地球上開出的是什麼牌的時候,地球上開出的具體是什麼牌,也是一個疊加態,也就是說無法確定,那麼地球上的確定和冥王星上的不確定怎麼解釋呢?所以提出了平行宇宙的觀點!先說這點!哈哈哈哈,其實一點也不奇怪!相信大多數人看了我的比喻,對當今量子力學應該都有所瞭解了!


天意論

量子傳遞當然超過光速。在圓體效應原理中可以得到解釋。圓體效應預示了宇宙秘境的存在,也就是:在宇宙空間中存在“存在於宇宙中的和宇宙大空間重疊而又獨立於宇宙大空間的小空間”,這個小空間,就是宇宙秘境。圓體效應方程闡述了“能量與空間和物質的轉化”,明確了空間和物質的產生機理。

圓體效應方程,同時確定了空間對於物質的約束機理,而這是光速形成的並且確定的主要原因。但是同時又不對圓體效應機理本身形成約束,而量子效應是嚴格擬合於圓體效應方程的,是能量到物質形成機理的闡述,本身不受到空間約束,因而不受光速的限制。言而簡之:能量依據圓體效應方程的變化形成空間(空子)和物質,這個過程中確定了通過速度的峰值(光速),而對於能量自擬合過程不構成約束,因而無法影響量子傳態速度。


魄月

開開腦洞吧:理論上講,量子糾纏沒有速度上限,為什麼?舉個例子,理解了對量子糾纏就豁然開朗了:6000萬年前恐龍時代,某隻恐龍(或身邊)的量子一部分踏上漫漫征程以光速射向宇宙深處,也就是說那部分量子現在距離地球6000萬光年!但好在能與那部分量子發生糾纏的量子留在了地球,說白了就是奔向宇宙深處的量子留下了一份複印件!現在只要激活複印件就可以看到6000萬年前的恐龍時代!這也給了我們人類一個回到史前的機會!所以說量子糾纏並沒有違反相對論之光速不可超越理論!如果這個你還是不懂,我再舉一個更簡單的例子:你老婆出國帶走了你的銀行卡,你在國內急需用錢怎麼辦?對!幸好你當初辦卡時同時辦理了存摺,而不需要你飛到國外去拿回銀行卡,銀行卡和存摺發生了量子糾纏,應對你的同一個賬戶。希望大家多討論,謝謝!祝大家開心!


有辱斯文0000

量子通信不是傳輸的速度超過光速,一看這麼提問的就知道是不懂量子通訊的。在目前的科技條件下量子通信的傳輸依然是光速,不過傳輸的方式不同了。量子通信只能傳輸提前約定好的內容。量子通信只能接收提前約定好的內容。量子通信傳輸的內容不可讀。你把量子通信當做一個全新的密碼系統機器來理解就對了。用來傳輸政治商業軍事機密文件具有先天優勢。舉個不恰當的例子來理解:把一張錢撕成不同的兩份分別包裝在盒子裡,並且約定比例的含義,分別把盒子給張三和李四,約定三年後分別在目的地打開,然後張三來到天鵝座,李四來到小熊座,分別打開盒子,這樣張三李四分別瞬間理解任務,實現了雙方遠距離理解信息的速度超越光速。這個例子不恰當的地方在於量子傳輸用的用來承載信息的分成兩部分的錢是一個體系內可以隨時互動的,你三我七你四我六可以任意變化,這個變化是實時的超光速的。量子通信是一個把信息源和信息解讀方式包含在內的系統加密。錢的兩部分是如何實現實時互動你多我少你少我多的?量子糾纏。把一個會動的整體系統分成兩份並且不破壞這兩份的互動。你正面朝上我也正面朝上。


熊貓才是武林萌主

量子通信與光量子通信完全是兩回事!

量子通信速度是糾纏態粒子感應速度,當兩個粒子相距一個秒差距,會有一秒延時!

光量子通信是光子編碼通信,不能超過光速!

潘建偉說的一萬倍光速,沒有理論支持,更沒有實驗數據支持!

希望物理學界可以用八角鏡實驗驗證一下,一萬倍光速的虛假性!


在世丹王

量子通信速度沒有超過光速。

之所以會這麼問。題主肯定是將量子通信與量子糾纏混為一談。人們一般認為量子糾纏是瞬時的(超光速)。但量子通信根本就不是利用量子糾纏原理。量子通信只不過是對通信過程中的信息通過量子態進行加密。而不是通過量子糾纏進行信息傳遞。所以它不可能是超光速的。


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