一、量子通訊的概念(一)、從數(shù)學(xué)學(xué)的角度,量子通訊可以被理解為在數(shù)學(xué)極限下,借助量子效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的高性能通信。(二)、從信息學(xué)的角度,我們則覺(jué)得量子通訊是借助量子力學(xué)的基本原理(如量子態(tài)不可克隆原理和量子態(tài)的檢測(cè)塌縮性質(zhì)等)或則借助量子態(tài)隱型傳輸?shù)攘孔酉到y(tǒng)特有屬性,以及量子檢測(cè)的方式來(lái)完成兩地之間的信息傳遞。一、量子通訊的概念(一)信息效率高量子信道中光量子的信息效率比精典信道中光子的信息效率要高幾十倍。二、量子通訊的特征(二)碼率低在同等條件下,量子通訊獲得可靠通訊所需雜訊比通常通訊低好多。二、量子通訊的特性(三)、非局域性量子隱型傳態(tài)非局域性,且與傳播媒質(zhì)無(wú)關(guān)。在對(duì)量子糾纏對(duì)中的一個(gè)光量子進(jìn)行操作的同時(shí),另外一個(gè)處于糾纏態(tài)的量子的態(tài)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,這說(shuō)明作為信息載體的數(shù)學(xué)量子本身并沒(méi)有被傳送,所送的是量子的態(tài)。二、量子通訊的特性(四)、具有竊讀可知性,通訊保密性好。按照量子不可克隆的特性,信息的量子比特或量子位一經(jīng)測(cè)量都會(huì)形成不可還原的改變。用量子位傳遞加密信息若在抵達(dá)預(yù)定接收者之前途中被泄露,預(yù)定接收者肯定才能發(fā)覺(jué)。二、量子通訊的特性(五)無(wú)電磁波幅射,通訊隱蔽性好。
量子通訊是沒(méi)有精典意義上的電磁幅射的,無(wú)論現(xiàn)有的無(wú)線電偵測(cè)系統(tǒng)性能怎么先進(jìn),對(duì)量子通訊這些完全電磁沉靜的通訊目標(biāo)是無(wú)能為力的。二、量子通訊的特征特性應(yīng)用決定量子通訊諸多的特性決定了它的廣泛用途,尤其在軍事領(lǐng)域。三、量子通訊的應(yīng)用(一)軍事信息系統(tǒng)中的應(yīng)用1、軍事信息系統(tǒng)須要高速率、大容量傳輸處理及按需共享能力。量子技術(shù)的信息傳輸處理與估算能力是精典通訊難以比擬的。量子通訊的超大信道容量、超高通訊速度和特高的信息高效率,剛好能滿足軍事信息系統(tǒng)的特殊要求。三、量子通訊的應(yīng)用2、軍事信息系統(tǒng)須要高效的指揮控制能力。量子特點(diǎn)在提升運(yùn)算速率和減小信息容量等方面,可突破現(xiàn)有精典信息系統(tǒng)的極限,滿足高效控制指揮及決策的須要。三、量子通訊的應(yīng)用3、軍事信息系統(tǒng)須要有極強(qiáng)的信息剖析綜合能力。基于量子態(tài)疊加理論,可以用量子疊加形式來(lái)處理信息,可在幾分之1秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)1000位數(shù)的因式分解,這除了使精典密碼無(wú)密可保,并且可實(shí)現(xiàn)對(duì)偵察情報(bào)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)剖析與綜合,完全滿足軍事信息系統(tǒng)對(duì)信息剖析綜合及決策的需求。三、量子通訊的應(yīng)用(二)用于隱蔽通訊通訊隱身的關(guān)鍵之一是要減少電磁幅射,而精典通訊都要借助電磁波來(lái)傳輸訊號(hào),非常是遠(yuǎn)程無(wú)線通訊須要幅射很強(qiáng)的電磁波,雖然是激光通訊,尤其是空間激光通訊,也要幅射很強(qiáng)的光波,這就破壞了通訊隱身?xiàng)l件。

但光量子通訊既無(wú)電磁波幅射,也無(wú)強(qiáng)光波幅射,這就為通訊隱身提供了電磁沉靜環(huán)境。敵人無(wú)從知曉是否在通訊以及通訊者的位置,使通訊真正實(shí)現(xiàn)了隱蔽三、量子通訊的應(yīng)用1、光量子密碼具有監(jiān)聽可知性這一特點(diǎn)將使網(wǎng)路信息安全出現(xiàn)劃時(shí)代的革命,但是光量子加密設(shè)備可與現(xiàn)今的光纖通訊設(shè)備融合,制成目前光纖通訊的換代端機(jī),用此來(lái)改進(jìn)目前軍用光網(wǎng)信息傳輸保密性,進(jìn)而提升信息保護(hù)能力。(三)用于信息對(duì)抗三、量子通訊的應(yīng)用2、絕對(duì)安全的密碼和傳輸手段。光量子通訊沒(méi)有電磁幅射,也沒(méi)有強(qiáng)光幅射,敵人無(wú)法查獲和破壞敵方密碼,因而確保了信息傳輸?shù)陌踩?。三、量子通訊的?yīng)用(四)用于對(duì)潛通訊量子通訊是一種不同于傳統(tǒng)波通訊的新概念通訊,與其他傳統(tǒng)通訊技術(shù)相比,在對(duì)潛通訊上有一些特殊的優(yōu)點(diǎn)。在同等條件下,量子通訊獲得可靠通訊所需的雜訊比其他通訊手段要低30到40dB左右。三、量子通訊的應(yīng)用(一)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)況1995年,中國(guó)科大學(xué)化學(xué)所首次以BB84合同方案在國(guó)外完成了演示實(shí)驗(yàn)。2000年中科院化學(xué)研究所和中科院研究生院合作完成了國(guó)外第一個(gè)850nm波長(zhǎng)全光纖1.1km量子保密通訊實(shí)驗(yàn)。

2003年,中國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院中科院量子通訊重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成功地在校園內(nèi)鋪裝了總長(zhǎng)為3.2km的量子通訊系統(tǒng)。2005年中國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院郭光燦教授領(lǐng)導(dǎo)的科研小組量子傳輸人體,通過(guò)現(xiàn)有光纜線路在上海和北京之間實(shí)現(xiàn)了125km量子通訊原理性實(shí)驗(yàn)。四、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)況(一)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)況2006年中國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院潘建偉院士領(lǐng)導(dǎo)的科研小組,借助糾纏光子對(duì)實(shí)現(xiàn)了不受外界干擾的量子密碼傳輸。2007年3月,郭光燦小組在上海電信構(gòu)建了有4個(gè)用戶的量子密碼通訊網(wǎng)路量子傳輸人體,用戶間最短距離32km,最長(zhǎng)距離42.6km。四、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)況2008年10月,潘建偉小組建立了基于商用光纖和引誘態(tài)相位編碼的3節(jié)點(diǎn)量子通訊網(wǎng)路,節(jié)點(diǎn)寬度離20km,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)網(wǎng)路通話和3方對(duì)講功能。(一)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)況四、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)況(二)美國(guó)發(fā)展現(xiàn)況1、美國(guó)加拿大于2012年發(fā)展了一套可行的帶有足夠復(fù)雜度的量子估算技術(shù),以其充當(dāng)量子估算檢查平臺(tái)的功能,在這個(gè)平臺(tái)之起來(lái)探求量子計(jì)算機(jī)的建立及算法等問(wèn)題。布什首相又在2006年1月31日的國(guó)情咨文中宣布了英國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力計(jì)劃(ACI)。在該計(jì)劃中第4項(xiàng)就是突破技術(shù)障礙,實(shí)現(xiàn)量子信息處理技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
四、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)況(二)美國(guó)發(fā)展現(xiàn)況2、日本2000年,英國(guó)將量子通訊技術(shù)作為一項(xiàng)國(guó)家級(jí)高技術(shù)納入開發(fā)計(jì)劃,10年內(nèi)投資400多億美元,主要研究光量子密碼及光量子信息傳輸技術(shù)。美國(guó)郵政省的目標(biāo)是,在2020到2030年前后使量子保密通訊網(wǎng)路和量子通訊網(wǎng)路技術(shù)達(dá)到實(shí)用化的水平。四、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)況(二)美國(guó)發(fā)展現(xiàn)況3、歐洲等國(guó)法國(guó)也創(chuàng)立了以美國(guó)、法
