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第255章 量子通讯

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利用这个特性实现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,接收放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。

说的简单通俗易懂一些呢就是这样的,量子就好像是一对双胞胎兄弟一样,而且这个双胞胎兄弟彼此之间又是复制出来的一个,一个举起右手的话,另外一个也会举起右手,一个笑,另外一个也会笑,就是无论其中的任何一个做出任何的动作,另外一个也会做出想同的动作出来。

并且这两兄弟无论相隔多远,两兄弟在任何的状态下彼此之间的动作永远都是一样的,并且彼此之间没有任何的时间差,不会因为说距离而产生差异,这就是量子的纠缠态。

因为量子纠缠态的这种特性,量子通讯技术的力量就应运而生,理论上来说,量子通讯技术可以无视距离,不管是在多遥远的距离,量子通讯技术都可以实现实时通讯,不会出现任何的延迟。

无论距离的通讯技术,这绝对是宇宙航行、星际殖民所必须掌握的技术,不管在多遥远的距离,都能够随时随地的保持联系,不会说因为距离太过遥远而出现通讯延迟。

除了无视距离随时联系的特定,量子通讯技术还有其它几个特性也是让科学家们赞不绝口,其中一个就是安全性。

传统通信技术和量子通信相比,其安全性和高效性都无法与之相提并论。安全性方面,量子通信绝不会“泄密”,其一体现在量子加密的密钥是随机的,即使被窃取者截获,也无法得到正确的密钥,因此无法破解信息。

其二,分别在通信双方手中具有纠缠态的2个粒子,其中一个粒子的量子态发生变化,另外一方的量子态就会随之立刻变化,并且根据量子理论,宏观的任何观察和干扰,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有信息。

还有就是量子通讯非常的高效,被传输的未知量子态在被测量之前会处于纠缠态,即同时代表多个状态,例如一个量子态可以同时表示0和1两个数字, 7个这样的量子态就可以同时表示128个状态或128个数字,即0~127。光量子通信的这样一次传输,就相当于传统通信方式的128次,可以想象如果传输带宽是64位或者更高,那么效率之差将是何等的惊人。

当然很多也许无法理解量子纠缠,量子纠缠可以用“薛定谔猫”来帮助理解:当把一只猫放到一个放有毒物的盒子中,然后将盒子盖上,过了一会问这个猫现在是死了,还是活着呢?

量子物理学的答案是:它既是死的也是活的。有人会说,打开盒子看一下不就知道了,是的,打开盒子猫是死是活确实就会知道,但是按量子物理的解释:这种死或者活着的状态是人为观察的结果,也就是人的宏观干扰使得猫变成了死的或者活的了,并不是盒子盖着时的真实状态,同样,微观粒子在不被“干扰”之前就一直处于“死”和“活”两种状态的叠加,也可以说是它既是“0”也是“1”,所以量子通讯技术在安全性方面的保证就非常的可靠。

因为量子纠缠的这种特性,即便是你截获了信息,可是因为纠缠的特性,人为宏观的去破解信息的时候,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有的信息了。

量子通讯技术的实时性、安全性、高效性的三大特点,任何一个都是传统通讯技术所不具备的。

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