量子分发是怎么回事?

摊煎饼出宇宙


随着咱们国家“墨子号”发射、入轨、实验成功,标志着我们国家在量子通信技术领域取得了世界级别的最高成就。目前,潘老师采用的量子通信技术为入门版的“量子加密”通信技术,所谓的量子分发,就是指利用量子技术分发密匙。

为了了解什么是量子(密匙)分发,我们需要先来了解一下什么是量子通信。

量子通信主要是指利用光量子通信,利用量子力学中的量子纠缠理论,使用量子隐形传输的方式实现信息传递。它主要包括量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码三项技术,这种通信技术的效率和安全性不是无线通信技术能比的。潘老师的量子密匙分发属于量子技术与通信技术相结合的一种新技术,并不是严格意义上的量子通信技术,只能说是量子通信的一种。

接下来我们简单介绍一下量子通信的科学原理。

量子通信主要是利用量子力学中微观粒子的纠缠态。在这种状态下,两个粒子无论相距多远,只要一个发生变化,另外一个也会瞬间发生变化。量子通信利用的就是,处于量子纠缠状态的粒子能够无视空间距离限制和快速发生变化来传输信息,只不过,我们现在还做不到这一步。

第三,我们来看一下,量子通信的安全原理。

当我们采用量子通信的时候,利用量子纠缠原理,如果处于纠缠态中的一个微观粒子被观测,那么就一定会导致这种纠缠状态的坍塌,量子通信的安全就是利用这个效应来实现的。由于这种通信是跨越距离的,理论上是不存在被中间拦截的情况。

第四,潘老师的量子加密通信又是个什么情况呢?

潘老师是利用了量子相干叠加原理产生量子保密通信的方式。这种方式利用量子是不可克隆的性质生成量子密码,这种密码以二进制的,所以可以跟现在的信息网络结合。这种方式成为量子密匙分发,简称量子分发。目前这种方式是唯一的不可窃听、不可破译的分发方式。

总结:虽然潘老师的量子分发目前还不是真正意义上的量子通信,但是我们有理由相信,我们国家一定有能力突破目前的技术壁垒实现真正意义上的量子通信。

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