通訊二字加上了量子是不是會(huì)顯得很厲害呢?
我們先來看一下量子通訊的概念
量子通訊是借助量子疊加態(tài)和糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的新型通訊方法,基于量子熱學(xué)中的不確定性、測(cè)量坍縮和不可克隆三大原理提供了難以被監(jiān)聽和估算破解的絕對(duì)安全性保證,主要分為量子隱型傳態(tài)和量子秘鑰分發(fā)兩種。
在”十四五“中,以量子估算、量子通訊和量子檢測(cè)為代表的量子信息技術(shù)已成為未來國(guó)家科技發(fā)展的重要領(lǐng)域之一,這三大技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。量子通訊的重要性實(shí)乃不言而喻。
量子通訊與精典通訊
光量子通訊主要基于量子糾纏態(tài)的理論,使用量子隱型傳態(tài)(傳輸)的形式實(shí)現(xiàn)信息傳遞。光量子通訊的過程如下:事先建立一對(duì)具有糾纏態(tài)的粒子,將兩個(gè)粒子分別置于通訊雙方,將具有未知量子態(tài)的粒子與發(fā)送方的粒子進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)(一種操作),則接收方的粒子頓時(shí)發(fā)生滑坡(變化),滑坡(變化)為某種狀態(tài),這個(gè)狀態(tài)與發(fā)送方的粒子倒塌(變化)后的狀態(tài)是對(duì)稱的,之后將聯(lián)合檢測(cè)的信息通過精典信道傳送給接收方,接收方按照接收到的信息對(duì)倒塌的粒子進(jìn)行幺正變換(相當(dāng)于逆轉(zhuǎn)變換),即可得到與發(fā)送方完全相同的未知量子態(tài)。
精典通訊較光量子通訊相比,其安全性和高效性都未能與之相提并論。安全性-量子通訊絕不會(huì)“泄密”,其二體如今量子加密的秘鑰是隨機(jī)的,雖然被泄露者查獲,也未能得到正確的秘鑰,因而難以破解信息;其一,分別在通訊雙方手中具有糾纏態(tài)的2個(gè)粒子,其中一個(gè)粒子的量子態(tài)發(fā)生變化,另外一方的量子態(tài)才會(huì)急劇立即變化,但是按照量子理論,宏觀的任何觀察和干擾,就會(huì)立即改變量子態(tài),導(dǎo)致其倒塌量子隱態(tài)傳輸,因而泄露者因?yàn)楦蓴_而得到的信息早已破壞,并非原有信息。高效性,被傳輸?shù)奈粗孔討B(tài)在被檢測(cè)之前會(huì)處于糾纏態(tài),即同時(shí)代表多個(gè)狀態(tài)量子隱態(tài)傳輸,比如一個(gè)量子態(tài)可以同時(shí)表示0和1兩個(gè)數(shù)字,7個(gè)這樣的量子態(tài)就可以同時(shí)表示128個(gè)狀態(tài)或128個(gè)數(shù)字:0~127。光量子通訊的這樣一次傳輸,就相當(dāng)于精典通訊方法速度的128倍。可以想像假如傳輸帶寬是64位或則更高,這么效率之差將是驚人的。
簡(jiǎn)單一點(diǎn)來說,就是量子加密傳輸就是每一次傳輸密文機(jī)會(huì)有這一次傳輸所特有的"密碼本"。
量子通訊的安全性
量子通訊從原理上是有絕對(duì)的安全性的,這個(gè)主要是有量子不可克隆原理和海森堡不確定性關(guān)系整兩個(gè)理論所保證的,簡(jiǎn)單點(diǎn)說可以這樣理解。我們前提說的是量子保密通訊,而不是直觀理解上的通過量子傳輸信息的通訊。如A和B在通訊地時(shí)侯通過不同態(tài)的量子生成秘鑰,假如你想從中泄露,一定會(huì)對(duì)其中的秘鑰的量子態(tài)進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)你檢測(cè)的時(shí)侯一定會(huì)改變這個(gè)量子態(tài),致使接收端可以發(fā)覺,因而遺棄這個(gè)量子。。。所以你沒法破譯是由于你根本從原理上拿不到秘鑰。并且這種都是原理上的,在顯示情形中甚少有人對(duì)量子通訊進(jìn)行功擊。