2016年通信科技趋势之量子计算研究综述实习报告大学论文
物理学专业优秀毕业论文范本量子计算与量子通信的理论与实践研究
物理学专业优秀毕业论文范本量子计算与量子通信的理论与实践研究在物理学领域中，量子计算和量子通信是两个备受关注的热门话题。
随着科学技术的发展和研究的深入，人们对于这两个领域的认知和理解也不断提升。
本文将探讨量子计算与量子通信的理论与实践研究，并展示出一篇优秀的物理学专业毕业论文范本。
第一部分：引言在现代社会中，计算机和通信技术已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而，传统的计算机和通信方式在某些领域已经遇到了瓶颈。
为了解决这些问题，量子计算和量子通信作为一种全新的方法被提出。
第二部分：量子计算的理论与实践研究2.1 量子计算的基本原理量子计算的基本原理建立在量子力学和量子信息学的基础之上。
与传统的二进制位运算不同，量子计算使用量子比特（qubits）作为信息存储和处理的基本单元。
通过量子叠加、量子纠缠等特性，量子计算机可以实现更高效的计算。
2.2 量子计算的发展历程量子计算的发展经历了多个阶段。
从20世纪80年代的理论探索，到1994年彼得·舒尔推出的Shor算法，再到现在的实验验证，量子计算已经逐渐走向实用化。
目前，已经有一些量子计算机样机被研发出来，并在特定的问题上取得了显著的突破。
2.3 量子计算的应用领域量子计算在很多领域都有潜在的应用价值。
例如，在密码学领域，量子计算可以破解目前被认为是安全的加密算法；在材料科学领域，量子计算可以模拟和优化材料的性能；在化学领域，量子计算可以加速化学反应的模拟和研究等。
第三部分：量子通信的理论与实践研究3.1 量子通信的基本原理量子通信利用量子力学的特性来实现信息的安全传输。
典型的量子通信协议包括量子密钥分发（QKD）和量子远程传输等。
通过量子纠缠和量子测量，信息的传输可以实现无法被窃听和篡改。
3.2 量子通信的发展历程量子通信的理论研究起源于20世纪80年代，但直到20世纪90年代才有了实验验证。
量子通信在过去的几十年里取得了巨大的发展，其中量子密钥分发（QKD）技术已经商用化，被广泛应用于保密通信。
2016年量子计算行业分析报告
2016年量子计算行业分析报告2016年10月目录一、凭借“高速”和“节能”，量子计算将颠覆经典计算41、摩尔定律趋于极限，经典计算瓶颈需要被打破42、量子计算的基本原理63、“高速”和“节能”是量子计算的两大颠覆性优势74、量子计算需要专门的量子算法来适配85、量子计算是量子信息中最重要的领域之一9二、新技术推动量子计算突破101、核磁共振系统首次实现了量子计算102、基于半导体和超导技术，低温超导系统是量子计算的主流方案113、基于半导体和激光技术，光子量子系统是量子计算的备选方案12三、量子计算产业链中，硬件行业将首迎爆发131、经过40年的研究阶段，量子计算进入商业化阶段132、巨头密集布局通用型量子计算，加速其普及进程153.1、Google尝试设计组建自己的量子计算机173.2、微软尝试设计通用型量子计算机183.3、IBM以云服务形式开放其量子计算203.4、我国产学研齐发力233.5量子计算硬件产业预计将率先爆发25四、经典计算机市场将被重新分配271、算力与能耗是量子计算机取代经典计算机根本推动力272、量子计算机从专业应用向通用应用渗透292.1、潜在应用实例1：大数据快速搜索，颠覆现有大数据搜索应用29 2.2、潜在应用实例2：颠覆现有电子银行网络安全的根基32投资建议33图表目录图1、经典计算机运算能力与晶体管数量关系4图2、现有芯片设计工艺发展趋势5图3、量子计算计算方式示意图5图4、量子计算的存储单元6图5、量子计算的存储能力示意图8图6、商用级非通用型量子计算机计算能力增长趋势9图7、量子计算的核心优势11图8、量子算法与量子计算的关系13图9、量子计算与其他量子技术的区别14图10、量子计算的技术方案16图11、量子计算发展历史16图12、第一台商用量子计算机D-wave18图13、量子计算机发展现状19图14、IBM量子计算机云服务界面21图15、量子计算产业链与经典计算产业链23图16、量子计算机应用场景分析24图17、中国服务器市场规模25图18、中国大数据市场规模27图19、中国电子银行信息化市场规模28图20：计算机行业历史PEBand31图21：计算机行业历史PBBand31一、凭借“高速”和“节能”，量子计算将颠覆经典计算1、摩尔定律趋于极限，经典计算瓶颈需要被打破经典计算机的设计思想是每次只处理一个计算任务，运算能力与晶体管数量成正比。
量子计算机技术的研究与实践应用
量子计算机技术的研究与实践应用随着科技的不断进步，量子计算机技术成为了一个备受关注的热门话题。
传统计算机在某些领域内存在着计算容量和速度的瓶颈，而量子计算机则是一种新型计算机，在很多方面可以优于传统计算机。
量子计算机采用了与传统计算机不同的计算方式，其核心是量子比特（也称为“量子位”），其具有更大的状态空间和更为超越传统计算机的运算速度。
在传统计算机中，位只有两种状态：0或1，而量子比特（量子位）具有叠加状态。
使用这些量子比特构建的计算机被称为量子计算机。
当量子比特在计算中直接参与并进行计算时，即可实现传统计算无法完成的任务，如蒙特卡罗模拟、量子搜索、量子加密和量子因子分解等问题。
量子计算机技术首次被提出是在20世纪80年代，然而，由于量子计算机特殊的物理特性和框架结构，使得其要比传统计算机研发更为困难。
在实际的研发过程中，设计者们部分依赖于量子力学和其他领域的基础理论知识，这使得量子计算机技术在某些方面相对于传统计算机更为复杂和繁琐。
随着量子计算机技术的发展，许多知名企业和科研机构已经开始进行相应的研究和应用探索。
比如，IBM和Google公司在该领域内开展了广泛的研究工作，获得了不弱于传统计算机的成果。
其中，IBM在该领域内的发展工作受到了广泛关注，IBM研究所已经制造了世界上最大规模的量子计算机，被命名为IBM Q System One。
与传统计算机相比，量子计算机往往对硬件和物理实现技术的要求更高。
由于量子比特的复杂性和特殊性质，需要使用高精度、高质量的部件，并利用超导等技术，将它们嵌入超可冷制冷物体中，以进行有效的量子计算。
而这些工作的实现，需要符合牛顿力学和热力学等基础物理学原理，对研究人员具有较高的专业素养和技能要求。
此外，随着量子计算机技术的逐渐成熟，量子计算的发展和应用领域也越来越广泛。
量子计算在化学、生物、数据处理和安全通信等方面有着广泛的应用。
例如，量子计算机可以模拟化学反应，特别是在药物研发和材料的开发过程中，可以缩短研发周期并降低成本。
量子计算机技术的研究报告
量子计算机技术的研究报告摘要：量子计算机技术是当今计算机领域中备受关注的前沿领域。
本文围绕量子计算机的基本原理、发展现状以及前景展开研究和探讨。
首先介绍了量子计算机的基本概念和工作原理，深入探究了其相较于经典计算机的优势。
随后，我们从硬件和软件两个角度对量子计算机的研究进展进行了详细阐述，包括量子比特的实现、量子纠错和量子门操作等关键技术。
最后，我们对未来量子计算机技术的发展前景进行了展望，并提出了进一步研究的方向。
1. 引言随着信息时代的到来，对于计算能力的需求也不断提高。
而传统的经典计算机由于存在着计算速度和计算能力的局限，已经难以满足当前科学技术和商业应用的需求。
量子计算机作为新一代计算技术的代表，具备了超越经典计算机的潜力和优势，吸引了无数学者的研究兴趣。
2. 量子计算机的基本原理2.1 量子比特在经典计算机中，信息的基本单位是位(bit)，而在量子计算机中，信息的基本单位是量子比特(qubit)。
量子比特具有量子叠加和纠缠的特性，使得量子计算机能够同时处理多个计算状态，大大提升了计算效率。
2.2 量子门操作量子门是实现量子比特之间相互作用的基本操作。
常见的量子门操作包括Hadamard门、控制NOT门等，通过这些操作，我们可以改变量子比特的状态，实现量子计算的各种逻辑运算。
3. 量子计算机的发展现状3.1 硬件方面的研究进展目前，量子比特的实现主要有超导量子比特、离子阱量子比特和拓扑量子比特等，每种实现方式都各具优势和挑战。
研究者们通过不断提升量子比特的稳定性和可控性，致力于实现更多量子比特和更低的误差率。
3.2 软件方面的研究进展量子算法是量子计算机的关键，研究者们不断探索和开发适用于量子计算的新算法。
其中，Shor算法和Grover算法等已经取得了一定的突破，能够在某些特定问题上实现量子计算的加速效果。
4. 量子计算机技术的前景展望目前，虽然量子计算机仍然处于发展的初级阶段，但其巨大的潜力和优势已经受到广泛认可。
︰量子计算原理及实现方法综述
︰量子计算原理及实现方法综述量子计算是近年来备受瞩目的领域，它利用量子力学的原理来进行信息处理，被认为具有突破传统计算能力限制的潜力。
本文将从量子计算的基本原理、量子比特表示和操作、量子纠缠、量子算法以及量子计算的实现方法等方面进行综述。
首先，了解量子计算的基本原理对于理解其实现方法至关重要。
量子计算利用量子叠加和量子纠缠的特性，在信息处理中引入了量子比特（qubit）的概念。
与经典比特只能表达0或1的状态不同，量子比特可以同时处于0和1的叠加态，并且可以通过量子门操作进行控制和操作。
基于量子比特的特性，量子计算可以进行并行计算，从而大大提升计算效率。
其次，量子比特的表示和操作是量子计算中的关键技术。
量子比特可以通过多种方式进行表示，例如使用自旋的上下态、光子的偏振态、超导电路中的能级等。
不同的实现方法具有不同的特点和应用场景。
在对量子比特进行操作时，可以利用量子门来实现逻辑运算，例如CNOT门、Hadamard门等。
通过不同的逻辑组合，可以构建出各种量子算法。
量子纠缠是量子计算中一个重要的特性，它可以实现远距离的量子通信和量子加密。
量子纠缠是指两个或多个量子比特之间的高度关联，无论它们之间有多远的距离，一方的测量结果将会即刻影响到另一方。
这种瞬时的关联性使得量子计算具有突破传统计算能力的潜力，同时也为量子通信和量子加密提供了新的解决方案。
在量子计算中，量子算法是实现特定任务的关键。
量子算法与经典算法相比，具有更高的计算效率。
其中最著名的算法是Shor算法，它能够在多项式时间内解决因子分解问题，从而对当前的RSA加密算法等非常常见的公钥加密算法提出了威胁。
另外，Grover算法在搜索问题中具有较高的效率，能够在O(N^0.5)时间内找到一个无序数据库中的目标元素。
最后，探索量子计算的实现方法是实现量子计算的关键步骤。
目前有多种方法用于实现量子比特和量子门操作。
其中，基于离子阱、超导电路和拓扑量子计算是较为成熟的实现方法。
量子计算技术发展趋势研究报告
量子计算技术发展趋势研究报告引言量子计算技术被誉为计算领域的一项重大突破，具有在解决大规模问题和优化算法方面的巨大潜力。
本文将从硬件技术、算法与应用、商业化发展等方面全面探讨量子计算技术的发展趋势。
一、硬件技术量子计算机的硬件发展是量子计算技术的关键，目前主要集中在量子比特的实现。
随着超导量子比特和离子阱量子比特的进展，硬件技术趋于成熟。
此外，拓扑量子比特和量子纠缠态的应用也在悄然兴起，这些硬件技术的发展为量子计算机的实现提供了更多的选择。
二、算法与应用量子计算技术的快速发展离不开创新的算法和广泛的应用领域。
目前，量子优化算法、量子模拟算法和量子搜索算法等已经取得重大突破，并在材料科学、优化问题和密码学等领域展现出巨大潜力。
此外，量子人工智能也成为重要研究方向，探索量子机器学习和量子神经网络等算法的应用前景。
三、商业化发展量子计算技术的商业化发展也备受关注。
目前，世界各大科技巨头纷纷加大对量子计算技术的投入和研发力度。
通用量子计算机的制造商、量子芯片和量子操作系统的供应商以及量子算法的开发和优化等领域都有望成为商业化发展的重点。
此外，量子通信技术也具有广阔的商业应用前景。
四、量子模拟技术量子模拟技术是量子计算技术的重要应用之一。
利用量子计算机模拟物理、化学等领域的复杂问题，可以加快新材料发现、药物设计等领域的研发进程。
未来，量子模拟技术有望进一步发展，为各个领域的科学研究提供更强大的工具。
五、量子加密技术量子计算技术的另一大应用是量子加密技术。
传统加密技术受到经典计算机的威胁，而量子加密技术基于量子力学原理的特殊性质，更加安全可靠。
量子密钥分发和量子密码通信等技术的不断改进，为信息安全领域的发展提供了新的方向和保证。
六、量子计算的挑战尽管量子计算技术取得了长足的进步，仍然面临一些挑战。
首先，量子比特的纠错和量子噪声问题限制了量子计算机的稳定性。
其次，实现大规模量子计算仍面临着难以解决的物理和工程问题。
量子计算机的发展论文2800字_量子计算机的发展毕业论文范文模板
量子计算机的发展论文2800字_量子计算机的发展毕业论文范文模板量子计算机的发展论文2800字(一)：量子计算机的发展及应用前景论文【摘要】作为量子科学的重要应用之一，量子计算近年受到越来越多的关注。
在量子计算机的实用化方面，研究人员取得一系列重要进展。
首先阐释了量子计算机的基本原理，相对于传统计算机的优势；然后综述了量子计算在国内外的发展现状，众多研究机构和企业聚焦于量子计算领域的热点；继而介绍了量子计算机的应用领域和应用前景，如云计算和生物医学领域等；最后对量子计算和量子计算机的发展进行了展望。
【关键词】量子计算机；量子计算；量子纠缠；叠加态1.引言毋庸置疑，计算机已凭先进的计算能力占领了21世纪科技的制高点，通讯手段与信息传递媒介也都有着日新月异的变化。
而这便依赖于高度发达的数学与逻辑运算，集中体现在计算机的运算能力上。
对高效的追求，使人们在提升计算机水平上投入大量精力，这也使量子计算机脱离设计图纸逐步走向现实。
量子计算机所体现出的优势吸引了诸多科研学者与电子工程技术人员，也为物理学，生物科学，材料科学等大量学科注入新鲜血液[1]。
量子计算结合了量子力学与信息科学的先进技术，在不远的未来，量子计算将利用量子力学为电脑运算注入新的活力，大幅提速，现存问题将迎刃而解。
随着量子理论与实践的不断发展，在大数据交叉分析，实验的模拟，复杂数字因数分解，密码破译等方面，量子计算机已用事实证明其作用无可替代。
2.基本原理与优势2.1基本原理量子计算机是一种基于量子理论而工作的计算机。
追根溯源，是对可逆机的不断探索促进了量子计算机的发展。
量子计算机装置遵循量子计算的基本理论，处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法。
1981年，美国阿拉贡国家实验室的PaulBenioff最早提出了量子计算的基本理论[2]。
(1)量子比特经典计算机信息的基本单元是比特，比特是一种有两个状态的物理系统，用0与1表示。
在量子计算机中，基本信息单位是量子比特（qubit），用两个量子态│0>和│1>代替经典比特状态0和1。
量子计算机技术研究综述
量子计算机技术研究综述近年来，随着科技的不断发展，量子计算机技术备受瞩目。
相较于传统计算机，量子计算机具有更快的计算速度、更高的计算精度和更强的计算能力。
因此，它被誉为计算机领域的“黑马”。
在量子计算机领域，最引人注目的研究莫过于谷歌的“量子霸权”实验。
2019年，谷歌推出量子计算机Sycamore，成功进行了一项能以传统计算机无法完成的速度完成的计算任务。
这一事件也引起了业界广泛讨论，不少专家和媒体认为这标志着量子计算机已经具备了商用的条件。
事实上，谷歌的成果只是量子计算机研究的冰山一角。
以下是近年来量子计算机技术的研究进展综述。
一、量子计算机的基本概念传统计算机是基于二进制逻辑运算的，即通过0和1两种状态来进行数据的存储和计算。
而量子计算机则是基于量子比特（qubit）的。
量子比特有两个基本状态：0和1，但它们不是两种确定的状态，而是可以处于一种加权状态，也就是“叠加态”。
在加权状态下，量子比特可以同时表示0和1。
而且量子比特还有一种重要的状态——纠缠态。
多个量子比特之间的纠缠态可以用于提高计算能力。
当然，量子比特的优势不在于这些基本概念，而在于量子的并行计算能力。
二、量子计算机的主要研究方向1.量子电路量子电路是一种类似传统电路的计算模型。
与传统电路不同的是，量子电路包含的逻辑门（类比于传统计算机中的逻辑门）是基于量子比特的。
研究量子电路是探索量子计算的一条主要路径。
2.量子算法为了让量子计算机发挥出它们的威力，需要开发适应量子比特的量子算法。
量子算法是基于量子运算的特性而设计的算法。
著名的Shor算法和Grover算法就是量子算法中的代表。
3.量子通信与传统计算机通信需要通过互联网，而量子通信则是基于量子纠缠态的通信方式。
量子通信可以实现安全、快速的信息传递。
不仅如此，量子通信还可以用于密钥分发、量子隐形传态等量子信息学的应用中。
三、量子计算机的研究现状随着谷歌“量子霸权”的成功实验，量子计算机的研究进入了快速发展的阶段。
量子计算与量子通信技术研究综述
量子计算与量子通信技术研究综述第一章：引言在当前的信息时代，计算机和通信技术占据了重要的地位。
然而，随着计算和通信需求的不断增长，传统的计算和通信方式已经不再能够满足我们的需求。
这时，量子计算和量子通信技术便应运而生。
量子计算和量子通信技术作为一项新兴技术，已经成为科学技术领域的热门研究方向。
量子计算技术是指利用量子力学的特性来实现计算的方法。
而量子通信技术就是利用量子特性实现更为可靠和安全的信息传输方式。
量子计算和量子通信技术具有许多传统计算和通信方法无法实现的优势。
随着对量子计算和量子通信技术的深入研究，这些优势将会变得更加明显。
本文将综述量子计算和量子通信技术的相关研究进展，并讨论其应用前景以及面临的挑战。
第二章：量子计算技术2.1 量子计算机的基本结构量子计算机是一种利用量子力学的部分特性来完成计算的计算机。
量子计算机的基本结构包括量子比特（Qubit）、量子门（Quantum Gate）、量子算法（Quantum Algorithm）和量子纠缠（Quantum Entanglement）。
2.2 量子计算机的实现方法目前，量子计算机的实现方法主要分为三类：超导量子计算、离子阱量子计算和光量子计算。
2.3 量子计算机的应用前景量子计算机具有在某些领域中比经典计算机更快的速度和更好的性能。
因此，它们在量子化学、量子仿真、密码学和优化问题等领域中有着广泛的应用前景。
2.4 量子计算机面临的挑战但是，由于量子计算机的构建和运行都非常复杂，因此，它们在很短的时间内面临着很多挑战。
首先，量子计算机的稳定性和可靠性需要得到更好的保证。
其次，量子计算机需要更好的硬件和软件支持。
最后，量子计算机需要更好的算法。
第三章：量子通信技术3.1 量子密钥发生协议量子密钥发生协议是一种利用量子特性来实现完全安全的密钥交换方式。
量子密钥发生协议是基于量子纠缠的原理。
在这种方式中，通信双方使用公共的密钥对通信进行加密和解密。
量子计算研究实习总结
量子计算研究实习总结在过去的几个月里，我有幸参与了一次跨学科的实习项目，加入了量子计算研究团队。
通过参与团队的实验室工作和学习相关理论知识，我对量子计算的原理、技术以及潜在应用有了更深入的了解。
在这篇实习总结中，我将分享我在量子计算研究中的学习成果和收获。
首先，我学习了量子计算的基本原理和概念。
量子计算是一种利用量子力学原理进行信息处理的方法。
与传统的经典计算方式相比，量子计算利用的是量子比特（Quantum Bit）而不是经典比特，这使得在某些情况下，量子计算能够实现更高效的计算。
在实习期间，我通过研读相关论文和参与实验室的讨论，逐渐理解了量子叠加、量子纠缠和量子测量等基础概念，并深入学习了著名的量子算法，如Shor算法和Grover算法。
其次，我参与了实验室团队的研究项目，并亲自进行了实验工作。
在实验室中，我们使用了量子比特来构建量子电路，并通过量子门操作进行干涉和测量。
通过手动搭建量子电路和调整实验参数，我亲身体验了量子计算的实际操作，并学会了分析实验结果。
这些实验过程既考验了我的实验技能，也让我对量子计算的可行性和应用前景有了更直观的认识。
在与团队成员的密切合作中，我还学到了如何阅读和理解科技文献。
量子计算是一个新兴的研究方向，相关文献繁多，而且涉及的知识体系较为复杂。
在实习期间，我经常阅读最新的研究论文，并与导师和同事们进行讨论。
这不仅帮助我掌握了量子计算领域相关知识和研究动态，还锻炼了我的科研能力和批判性思维。
此外，在实习期间，我还获得了一些与量子计算相关的实际技能。
例如，我学会了使用量子模拟软件进行量子系统的模拟与分析，并了解了量子软件工具的基本操作方法。
这些实际技能的掌握不仅提升了我的研究能力，也为我未来从事相关工作或深入攻读研究生打下了基础。
通过这次实习，我对量子计算研究有了更深刻的认识，也意识到了该领域的挑战和机遇。
量子计算作为一种前沿技术，有着广阔的应用前景，包括优化问题求解、密码学破解等。
量子计算机技术发展综述及其对科学的影响
量子计算机技术发展综述及其对科学的影响1. 引言1.1 概述量子计算机技术作为一项新兴的计算科学领域，正在引起广泛关注。
相比于传统计算机，量子计算机利用量子力学的原理，可以处理大规模复杂问题，并且具有破解传统密码和模拟复杂系统等方面的潜力。
本文旨在全面概述量子计算机技术发展的现状和前景，并探讨其对科学领域的影响。
1.2 背景随着信息时代的到来，人们对计算能力的需求不断增加。
然而，传统计算机已经接近了物理上可行的极限。
因此，科学家们开始寻找一种新的方法来突破这个局限。
量子计算机技术应运而生，它基于量子比特（qubits）而非传统二进制比特（bits），可以同时表示0和1两种状态，并利用这种超强并行性进行高效的运算。
1.3 研究意义量子计算机技术是当前科学界研究热点之一。
通过深入了解和掌握量子计算原理和技术，我们可以更好地推动科学发展，并在各个领域取得重大突破。
例如，量子计算机可以加速科学研究和模拟复杂系统，推动新理论的发展，并在密码学和信息安全领域提供更高级别的保护。
此外，量子计算机还可能探索和揭示物理学中的新现象，并引发科学认知上的革命。
以上是“1. 引言”部分的内容概述，通过对量子计算机技术发展的背景、意义和概要进行介绍，为后续文章内容的展开做好铺垫。
2. 量子计算机技术发展概述:Quantum computing technology has emerged as a revolutionary field in computer science, offering the potential for exponentially faster and more powerful computation than classical computers. This section will provide an overview of the development of quantum computing technology.2.1 Quantum Bits (Qubits) and their Differences from Classical Bits:At the heart of quantum computing lies the concept of quantum bits, or qubits. Unlike classical bits that can represent either a 0 or a 1, qubits can exist in multiple states simultaneously due to the principles of superposition and entanglement in quantum mechanics. This property enables qubits to perform parallel computations and handle complex problems efficiently.2.2 Quantum Entanglement and Superconducting Qubits:Quantum entanglement is a fundamental phenomenon where two or more qubits become interconnected in such a way that their states are dependent on each other. This property is essential for performing certain operations required in quantum computation. Superconducting qubits, which are typically implemented using superconducting circuits, have emerged as one of the leading technologies for realizing entangled qubit states due to their stability and scalability.2.3 Quantum Gate Operations and Computational Processes:In classical computing, logical operations are performed using logic gates such as AND, OR, and NOT gates. Similarly, in quantum computing, quantum gate operations manipulate qubit states to perform calculations and transformations. Quantum gate operations can be combined to create complex computational processes known as quantum algorithms. Notable examples include Shor's algorithm for factoring large numbers efficiently and Grover's algorithm for fast database searching.Through advancements in controlling and manipulating qubits, researchers have made significant progress toward building practical quantum computers with higher numbers of stable qubits and longer coherence times. These developments have paved the way for exploringvarious applications of quantum computing across different domains.Note: The content provided here is a summary of the section and has been written in regular text format.3. 当前量子计算机技术研究进展3.1 量子比特的存储与传输技术在量子计算中，量子比特（qubit）的存储和传输是至关重要的研究领域。
量子计算技术的研究现状与发展趋势调研
量子计算技术的研究现状与发展趋势调研近年来，随着科技的迅猛发展，量子计算技术逐渐成为研究的热点，引起了广泛的关注和探讨。
本文将从量子计算技术的研究现状和发展趋势两个方面进行调研，以期为读者提供了解该领域的全面了解。
一、研究现状1. 量子计算的基本原理量子计算是利用量子力学原理进行信息处理的一种新型计算方法。
与传统计算机使用的比特（0和1）相比，量子计算机使用的是量子比特（Qubit），它可以同时处于0和1的叠加态，从而大大提高了计算效率和速度。
2. 实现量子计算的技术路线目前，实现量子计算的主要技术路线包括超导量子比特、离子阱量子比特、拓扑量子比特等。
每一种技术路线都有其优势和挑战，科研人员正致力于解决它们的问题，推动量子计算技术的进一步发展。
3. 当前研究热点当前，围绕量子计算技术的研究主要集中在量子比特的控制与操作、量子纠缠与量子态传输、量子错误纠正等方面。
这些研究旨在提高量子计算的稳定性、准确性和可靠性，以便更好地应用于实际生活中的问题。
二、发展趋势1. 应用前景广阔量子计算技术具有超强的计算能力，可以在短时间内处理传统计算机无法解决的大规模计算问题。
因此，它在加密通信、精确制药、金融风险评估等领域具有巨大的应用潜力。
2. 关键技术突破尽管量子计算技术面临很多挑战，但近年来取得了一些关键的技术突破。
例如，实现了针对少量比特的量子计算、构建了可扩展的量子比特等。
这些突破为量子计算技术的进一步发展奠定了基础。
3. 国际竞争加剧目前，全球范围内的许多国家和企业都投入了大量的资源进行量子计算研究。
例如，美国成立了国家量子计算倡议、中国启动了量子科学实验卫星等。
各方对于量子计算技术的竞争将更加激烈，未来将会涌现更多的创新成果。
结语量子计算技术作为未来计算科学的重要方向之一，其研究现状和发展趋势备受关注。
通过本文的调研，我们了解了量子计算的基本原理、实现技术路线以及当前的研究热点。
同时，我们也看到了量子计算技术的应用前景广阔和关键技术的突破。
量子计算原理与技术进展综述
量子计算原理与技术进展综述第一章引言量子计算（Quantum Computing）是一项非常新近的技术，它植根于量子物理学的基础上，采用从量子力学领域出发的技术实现计算。
量子计算秉承着传统计算领域中的图灵机（Turing Machine）理念，基于量子力学的原理，不同于传统计算机。
量子计算机将拥有远比传统计算机大的内存、处理速度更快等显著优势。
相对于当前的计算模型和计算机体系架构，量子计算拥有更为广泛的理论应用和实际应用前景。
本文将从原理和技术等方面对量子计算进行综述。
第二章量子计算基本原理量子计算理论的基础在于量子力学的三个基本原理：叠加原理、纠缠原理和测量原理。
叠加原理意味着一个粒子可以同时存在于多个位置，例如一个比特（Qubit）在同一时间能够在0和1（二进制位）之间呈现出多种可能。
纠缠原理是另一种量子原理，它描述了两个物质粒子之间的互动关系，即使物质粒子在瞬间移动到很远的地方，它们之间的关系仍然存在。
最后一个原理是测量原理，这就是对Qubit状态进行测量的过程，这个过程会导致Qubit的状态塌缩成0或1。
在量子计算中，为了对量子态进行测量和控制，需要利用到量子门（Quantum Gate）。
它实际是一系列操作，能够更改系统的状态，它影响Qubits中的概率幅，在图灵机理论方面可以实现运算逻辑。
第三章量子计算技术现状从量子计算领域的基础理论到实际应用并不是一条平坦的道路。
科学家和工程师们正着手研究、开发和制造量子计算机的各个组成部分，以期将量子计算更好地应用于实际生产和学术中。
（一）量子计算机硬件技术1. 量子位技术量子位是量子计算的基本单位，通常使用超导电子器件作为存储单元。
Superconducting quantum circuits (SZC) Ann等团队在其量子计算机中极其成功地使用了SQC，这种技术越来越受欢迎，特别是在IBM等公司中。
NaN和Gcamp等对超导电子器件进行了改进，目前，它在学术和商业领域用得越来越广泛。
量子计算与量子通信技术研究
量子计算与量子通信技术研究在当今信息时代，计算机技术越来越成熟，然而，随着计算机技术的进步，传统计算机的发展已经遇到了一个瓶颈，这就是量子计算机的出现。
量子计算机，是利用量子力学中微观粒子的量子叠加态和量子纠缠态实现信息处理的一种计算机。
和传统计算机相比，量子计算机能够并行运算、演化速度更快，能够处理更加复杂的问题。
随着人们对量子计算机的研究不断深入，越来越多的科学家开始关注量子通信技术的研究。
本文将详细探讨量子计算和量子通信技术的研究及应用。
一、量子计算技术的研究量子计算机的应用领域非常广泛，可以用于大数据处理、人工智能、物理模拟等方面。
目前主要的量子计算机制造公司有IBM、Google、Intel等。
这些公司在硬件方面已经取得了一定的成果，比如，IBM公司的量子计算机已经能够进行一些简单的量子计算，Google公司则通过量子计算机成功模拟了一个简单的化学分子。
未来随着量子计算机的不断发展，精细的技术和应用，将会开启一个更广阔的应用前景。
二、量子通信技术的研究在现代通信领域，随着量子通信技术的进步，量子通信将取代传统通信技术。
传统的通信技术已经无法满足人们对隐私和保密的要求。
量子通信技术是一种利用量子态的非传统的信息传输科技，它具有特别的隐密性，具有安全加密特性。
众所周知，量子态是具有特殊的叠加原理和测量不确定性原理的，因此在信息传输过程中会受到信息窃取的干扰，从而达到信息安全保护的效果。
比如，瑞士银行已经开始使用量子密钥分发技术保护客户的数据。
三、量子计算与量子通信技术的应用量子计算和量子通信技术是一个不断探索的领域，得益于这些技术的革新和突破，它们在许多领域都有广泛的应用。
首先，量子计算技术的应用可以大大提高各个领域的效率和速度。
例如，在未来工业、交通、医疗和金融等领域，量子计算机将能够大幅提升机器学习的速度，并且实现更加精细的模拟和预测，从而帮助人类更好的解决问题。
其次，量子通信技术可以应用于国家安全、金融等领域，防止潜在的窃听和恶意攻击。
量子计算机的理论与实践研究
量子计算机的理论与实践研究随着科技的不断发展，人类的生活也逐渐发生了翻天覆地的变化。
科技的发展对于人类的生产、生活和社会组织方式产生了巨大的影响，其中，计算机技术为推动科技进步做出了不可或缺的贡献。
而在计算机技术的前沿领域中，有一个新兴的领域——量子计算机。
本文将主要讨论量子计算机的理论与实践研究。
量子计算机的起源可以追溯到20世纪80年代，是在计算机科学、量子力学及信息技术等众多科学领域的基础上发展而成的。
相比于传统的计算机，量子计算机有着更加高效的计算速度和更加广阔的应用前景。
从理论角度来看，量子计算机和传统计算机的最大区别在于其运算方式。
传统计算机通过二进制的形式进行信息存储和计算，而量子计算机则是通过量子比特而不是传统计算机中的逻辑比特来完成计算。
量子比特是基于量子力学中的量子态的一种编码方式，它们具有叠加态和纠缠态的特性。
相比于传统计算机的逻辑比特，量子比特可以在同一时间内处理多个信息，从而在计算速度上有了巨大的优势。
量子计算机的实践研究是非常具有挑战性的。
目前的量子计算机技术还处于起步阶段，主要面临着制造、稳定性、垃圾数据和误差等问题。
在现有的技术水平下，量子计算机无法有效处理大型的计算任务，同时也无法准确地输出计算结果。
这也是目前量子计算机在计算机领域中还不能替代传统计算机的主要原因。
但是也有一些成功的实践案例。
例如，谷歌的Sycamore量子计算机曾在2019年完成了一个特定的计算任务，证明了其可以执行传统计算机无法完成的任务。
另外，IBM、Intel、Microsoft、阿里巴巴等公司也在不断进行量子计算机的研究和开发工作，将量子计算机从理论走向实践。
针对当前量子计算机面临的问题和挑战，研究人员提出了一系列解决方案。
其中，最为关键的是量子误差纠正技术。
量子计算机的运算过程中，由于各种因素的影响，比特容易出现偏离预期的情况，导致计算结果产生问题。
为此，研究人员提出了纠错码的概念，通过对比特的状态进行多次测量并将其编码，可以有效减少误差率，提高量子计算的准确性。
量子计算及通信领域的技术现状和发展趋势分析
量子计算及通信领域的技术现状和发展趋势分析量子计算和量子通信是近年来备受瞩目的前沿领域，众多科学家和研究机构致力于开发和推进这些领域的技术。
本文将对量子计算和量子通信的技术现状进行分析，并展望其未来的发展趋势。
量子计算是利用量子力学原理来进行计算的一种全新方式。
传统计算机使用的是比特，而量子计算则利用量子位（qubit）。
量子位可以同时处于多个状态，这意味着量子计算机可以进行大规模并行计算，相比传统计算机的指数级复杂度，量子计算机具备高效解决某些问题的优势。
目前，研究人员已经成功实现了基于量子位的量子计算，并且观察到了量子纠缠和量子隐形传态等奇特现象。
然而，要实现量子计算机的商业化应用仍面临着巨大的挑战。
首先，量子计算机需要高度稳定的量子位，而目前实现这一点仍非常困难。
量子位易受环境噪声的干扰，容易发生量子位退相干的现象，导致计算结果出现误差。
其次，量子计算机还需要进行误差纠正和量子纠缠等复杂操作，对技术的要求更高。
此外，量子计算机的制造成本极高，对基础研究和工程能力的要求也非常高。
尽管存在挑战，国际科学界的研究人员仍对量子计算充满信心，并且预测未来几十年内将会实现可靠的量子计算机。
一方面，研究人员在不断探索新的量子力学现象和技术方法，以提高量子计算机稳定性和准确度。
另一方面，一些大型技术公司如IBM、谷歌和微软也加大了对量子计算的投入，并在量子器件和量子算法等领域取得了重要进展。
除了量子计算，量子通信也受到了广泛关注。
量子通信是利用量子力学原理来保证通信安全和信息传输的一种方法。
传统的通信方式容易受到窃听和攻击的威胁，而量子通信利用了量子纠缠和量子密钥分发等特性，可以实现绝对安全的通信。
目前，实验室中已经实现了光纤传输量子密钥和量子纠缠的成功，为量子通信的实际应用打下了基础。
然而，要实现量子通信的商业化应用仍需要克服许多技术难题。
首先，传输距离是一个重要的限制因素。
当前实验中的量子通信主要限于短距离的光纤传输，要实现长距离的量子通信还需要解决光纤衰减和光子损耗等问题。
量子计算机技术在通信中的应用与发展
量子计算机技术在通信中的应用与发展随着科技的不断进步，我们的生活变得越来越数字化，通信技术也已经发展到了一个崭新的阶段。
传统的计算机技术已经无法满足我们对计算速度和效率的需求，而且还存在着一些安全隐患。
为了解决这些问题，量子计算机技术应运而生。
量子计算机技术作为当前最先进的计算技术之一，已经在通信领域展现出了巨大的潜力。
什么是量子计算机技术？量子计算机技术是一种基于量子物理原理的计算技术，其运算时所使用的基本单元被称作量子比特，简称qubit。
与传统计算机技术不同，量子计算机技术的运算速度极其快速，可以在极短的时间内完成传统计算机需要非常长时间才能完成的运算。
此外，量子计算机技术还具有突破传统计算机技术的能力，在某些计算问题上，它可以比传统计算机技术更快地找到最优解。
量子计算机技术在通信中的应用量子计算机技术的应用极其广泛，其中通信领域是最为重要的一个应用方向。
量子计算机技术可以用于各种通信系统的加密和解密，大幅提高通信系统的安全性。
首先，量子密钥分发是量子通信的一个重要应用。
传统密钥分发方法是用某种算法生成密钥，再使用这个密钥加密数据，发送给接收方。
但这个密钥有可能被黑客截取，进而解密数据。
而使用量子密钥分发技术，可以在信息交换时避免密钥被黑客截取。
量子密钥分发技术依赖于量子的不确定性和纠缠性，其可以通过纠缠态的传输和测量处理，实现密钥的安全传输和认证。
使用这种方法，即使被黑客截获了密钥，也无法破解加密信息。
其次，量子隐私保护也是量子通信的重要应用之一。
在传统的通信系统中，信息发送者和接收者之间传递的数据都可以被截获和窃取，从而造成信息泄露。
而量子通信使用的量子比特是依赖于特定的物理过程，因此会因为外部环境的干扰而失去量子特性，因此量子通信具有很高的安全性。
在量子通信中，发送方和接收方之间传递的信息会被自动遮盖，以保障通信的保密性。
量子计算机技术的发展趋势随着技术的不断改进和进步，量子计算机技术的发展已经进入了一个全新的阶段。
量子计算与量子通信的研究报告
量子计算与量子通信的研究报告摘要：本研究报告旨在探讨量子计算与量子通信的最新研究进展。
我们首先介绍了量子计算的基本原理和技术，包括量子比特的表示、量子算法和量子门操作。
随后，我们讨论了量子计算的应用领域，如优化问题、模拟量子系统和密码学。
接下来，我们转向量子通信的研究，包括量子密钥分发、量子隐形传态和量子纠缠分发。
最后，我们总结了当前的研究挑战和未来发展方向。
1. 引言量子计算是一种基于量子力学原理的计算模型，利用量子比特的叠加和纠缠特性，可以在某些情况下实现指数级的计算速度提升。
量子通信则利用量子纠缠和量子隐形传态等现象，实现了安全的通信方式。
这两个领域的研究对于提升计算和通信的性能具有重要意义。
2. 量子计算2.1 量子比特的表示量子比特是量子计算的基本单位，它可以处于叠加态和纠缠态。
我们介绍了常用的量子比特表示方法，如自旋、光子和超导量子比特。
2.2 量子算法量子算法是量子计算的核心，它利用量子比特的叠加和纠缠特性，解决了一些传统计算难题。
我们介绍了著名的量子算法，如Shor算法和Grover算法，并讨论了它们的应用领域。
2.3 量子门操作量子门操作是量子计算中的基本操作，它用于实现量子比特之间的相互作用和变换。
我们介绍了常用的量子门操作，如Hadamard门、CNOT门和TOFFOLI门，并讨论了它们的实现方法和应用。
3. 量子计算的应用3.1 优化问题量子计算在优化问题中具有潜在的应用价值，如旅行商问题和组合优化问题。
我们讨论了量子计算在优化问题中的应用现状和挑战。
3.2 模拟量子系统量子计算可以用于模拟量子系统的行为，如分子结构和量子材料。
我们介绍了量子计算在模拟量子系统中的应用，并讨论了其优势和限制。
3.3 密码学量子计算对密码学领域有着重要的影响，如量子密钥分发和量子安全通信。
我们讨论了量子计算在密码学中的应用，并探讨了量子安全通信的挑战和前景。
4. 量子通信4.1 量子密钥分发量子密钥分发利用量子纠缠的特性，实现了安全的密钥分发方式。
量子计算技术的研究与实践
量子计算技术的研究与实践自20世纪80年代以来，量子计算机就成为全球计算机科学界最为瞩目的研究领域之一。
量子计算机不同于传统计算机的二进制系统，它是基于量子力学中的“叠加态”、“纠缠”和“量子隧道效应”等现象的一种新型计算机，具有高速度、高并行和高效率的特点。
近年来，随着量子计算技术的逐渐突破瓶颈，全球科学家逐渐探索量子计算机的应用领域和实践价值。
一、量子计算机的基本原理量子计算机可用于解决一系列的数学和物理问题，其基本原理在于量子比特（qubit）。
一个qubit不同于传统计算机的二进制位（0/1），而是同时具有0和1的叠加态，即“叠加态”。
其状态可由下式表示：ψ=α|0>+β|1>其中，α和β是实数，复数或形如α+ib和β+ib的复数，|0>和|1>分别表示0态和1态。
在叠加态中，α和β的平方和为1。
通过施加量子门（quantum gates），可以对qubit进行操纵和控制。
同时，在量子计算中，qubit之间还可以呈现量子纠缠（quantum entanglement），即两个qubit之间包含着相互关联的状态，即使它们被分离，它们的状态也会同时变化。
二、研究进展量子计算机的研究进展可以分为两个方面：理论建模和实验验证。
理论建模主要集中在量子算法（quantum algorithms），即利用量子计算机解决传统计算机难以处理的数学和物理问题的算法方案；实验验证主要集中在量子电路（quantum circuits），即基于qubits的电路设计和量子纠缠实验。
目前，世界上已经有多家公司如IBM、Google、微软、Intel和D-Wave等专注于量子计算技术的研发。
同时，也有多个国家的政府加强了对量子计算的投资。
例如，欧洲的量子计算项目Quantum Flagship、美国的Quantum Initiative、日本的Cross-Ministerial Strategic Innovation Promotion Program（SIP）Quantum Technology Flagship等。
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西安航空职业技术学院实习报告（论文）题目： 2016年通信科技趋势之量子计算研究综述学院：电子信息学院专业：电子信息技术学号： 26学生姓名：王博指导教师：李丽华2017年 1 月9 日摘要量子密码通信是一个新的迅速成长的领域，它牵涉许多不同的学科，如量子力学、量子光学、信息论、光学技术、电子技术及通信技术等。
现在，美国、欧洲、日本、中国等国家都纷纷加入到有关的研究中，使与量子密码技术相关的实验进展迅速。
量子密码的研究尤其是量子密钥分发已经逐步趋于实用，有着广阔的应用前景。
2007 年4 月2 日，国际上首个量子密码通信网络由中国科学家在北京测试运行成功。
这是迄今为止国际公开报道的唯一无中转，可同时、任意互通的量子密码通信网络，标志着量子保密通信技术从点对点方式向网络化迈出了关键一步。
这次实验的成功，为量子因特网的发展奠定了基础。
文章阐述量子密码的产生、量子密码学的基本原理、该领域的实验研究及研究成果，最后指出量子密码通信将是保障未来网络通信安全的一种重要技术。
关键字：量子密码；量子密钥分配；量子信息学目录一、量子的特性 (1)二、量子秘钥的原理 (1)2.1基于两种共扼基的四态方案,其代表为BB84 协议 (1)2.2基于两个非正交量子态性质的Bennett 方案,其代表为B92 协议 (1)三、量子秘钥分配的有关实验 (2)3.1国外秘钥分配的有关实验 (2)3.2国内秘钥分配的有关实验 (2)四、量子密码通信研究现状 (2)五、我国量子通信技术发展情况 (4)5.1“中国量子通信在潜艇深海试验中取得成功” (4)5.2全世界第一条量子保密传输干线 (5)5.3量子科学实验卫星 (5)六、我国发展量子密码通信面临的问题及对策 (5)6.1更纯的单光子源 (5)6.2高效单光子探测器 (6)6.3防窃听技术 (6)6.4 量子放大 (6)6.5 适应市场竞争 (6)七、自己对量子通信的理解 (7)参考文献一、量子的特性量子力学：量子同时处在不同的状态，只是这些状态各自有不同的发生概率（量子叠加性），但是一旦被测量，状态就被确定（量子态的坍缩）。
二、量子秘钥的原理2.1基于两种共扼基的四态方案,其代表为BB84 协议BB84 协议的原理是利用单光子量子信道中的测不准原理。
Alice 每隔一定时间随机地从4 个光子极化态(0 ,π/ 4 ,π/ 2 ,3π/ 4) 中任意选取一个发送给Bob ,形成具有一定极化态的光子态序列,并记录每一个光子态对应的基矢类型(这个协议中有两种测量基矢:Rectilinear 型和Diagonal 型) 。
Bob 接到Alice 发送的信号后, 开始接收Alice 发送的光子态序列,Bob 为每一个光子从两种测量基矢中随机地选取一种进行测量,然后记录测量的结果并秘密保存。
Bob 接收并测量完Alice 发送来的极化态光子序列后,向Alice 公开其测量过程中所用的基矢或测量类型。
Alice 进行比较并告诉Bob 其比较的结果:告诉Bob 哪些是正确的,哪些是错误的。
根据比较结果,Alice 与Bob 按照事先的约定将经过比较后的所有正确的光子极化态翻译成二进制比特串,从而获得所需的密钥。
2.2基于两个非正交量子态性质的Bennett 方案,其代表为B92 协议B92 协议的原理是利用非正交量子态不可区分原理,这是由测不准原理决定的。
首先,选择光子的任何两套共轭的测量基(这里我们取偏振方向为0°和90°,45°和135°的两套线偏振态,并定义0°和135°代表量子比特“0”,45°和90°代表量子比特“1”) ,合法用户Alice 随机发射偏振态(这里取0°和45°) ,Bob 随机使用偏振态(这里取90°和135°) 进行同步测量。
这种方法比BB84 协议简单,但代价是传输速率减少一半,因为只有25 %的光子被接受到。
以上是两种典型协议的实现过程,但是,由于下面两个原因使得上述协议是不可用的: (1) 环境噪声和窃听者的作用; (2) 窃听者可获得极少量的信息而不被发现。
因此,在实际通信系统中,所有量子密钥分发协议的实现需要增加一些非量子的过程。
研究表明为了获得安全的量子密钥需要完成以下五个过程[6 ,7 ] ,即量三、量子秘钥分配的有关实验3.1国外秘钥分配的有关实验1993 年，瑞士的Muller 等人首次在光纤中实现了利用偏振编码的量子密码传输。
他们利用经强烈衰减的激光（平均每个脉冲含有0.12 个光子）来模拟单光子源，工作波长0.81um，通过选择偏振片来选择发送不同偏振态的光子。
考虑到光子在光纤中的损耗是限制传输距离的主要因素，1996 年，他们改用1.3 um 的脉冲半导体激光作为光源，实现传输距离23 km，误码率仅为34‰。
自从英国BT 实验室的Townsend 等人1993 年首次完成光纤中相位编码方式的量子密钥分配实验以来，光纤量子密码术在不到十年的时间内取得了惊人的发展。
他们正是利用了这种方案与技术，并利用比以前实验中用到的灵敏度和信噪比更高的锗探测器，实现了30 km 的密钥分配，比特率为1 比特每秒，误码率仅40‰。
3.2国内秘钥分配的有关实验我国在量子密码通信方面的若干研究方向，即更纯的单光子源、高效单光子探测器、防窃听技术、量子放大以及适应市场竞争。
中科大郭小灿小组解决了这个稳定性和安全性统一的难题。
在实验上研究了光纤系统不稳定性的物理根源，在理论上给出稳定性条件，进而设计出满足稳定性条件的迈克逊—法拉第干涉仪,在实验室内实现150 km 的量子密钥分配，在北京与天津之间的125 km 商用光纤上实现了量子密钥分配和加密图像传送潘建伟及其奥地利的同事分别在1998 年和2003 年在实验上实现了纠缠交换和纠缠纯化，但是量子存储的实验实现却一直存在着很大的困难。
为了解决这一问题，段路明教授及其奥地利、美国的合作者曾于2001 年提出了基于原子系综的另一类量子中继器方案，但由于这一类量子中继器方案存在着对于信道长度抖动过于敏感、误码率随距离增加而增长过快等严重问题，无法被用于实际的远距离量子通信中。
为了解决上述困难，潘建伟和他的同事陈增兵、赵博等，于2007 年提出了具有存储功能并且对信道长度抖动不敏感、误码率低的高效率量子中继器的理论方案。
四、量子密码通信研究现状量子密码通信成功地解决了传统密码学中单靠数学无法解决的问题,引起了国际密码学界和物理学界的高度重视,各国科学家纷纷开展研究并取得了巨大成功。
量子密码的第一个演示性试验是由Bennett 、Brassard 及其研究团队在1989 年完成的,传输距离只有30cm。
瑞士日内瓦大学1993 年基于BB84 协议的偏振编码方案,在1. 1 公里长的光纤中传输1. 3 微米电信波长的量子光信号,误码率仅为0. 54 % ,并于1995 年在日内瓦湖底铺设的23 公里民用电信光通信光缆中进行了实地演示,误码率为3. 4 %。
1999 年,瑞典和日本合作在光纤中成功地进行了40 公里的量子密码通信实验。
美国Los Alamos 实验室成功实现48km 量子密钥系统运行两年,2000 年他们在自由空间中使用QKD 系统,传输距离为1. 6km。
2002 年10 月,德国慕尼黑大学和英国军方下属的研究机构合作,在德国和奥地利边境相距23. 4km 的楚格峰和卡尔文德尔峰之间用激光成功传输了光子密钥,试验的成功使通过近地卫星安全传送密钥并建立全球密码发送网络成为可能。
2003 年8 月,美国国家标准与技术研究所和波士顿大学的科研人员研制出一种能探测到单脉冲光的探测器,它同时还能将误测或“漏测”率几乎减少到零。
这一新成果的报告发表在《应用物理通讯》上,它为开发安全量子通信和密码系统提供了关键技术。
2004 年3 月17 日,日本NEC 公司宣布创下了量子密码传输距离的新记录150km ,这一距离为量子密码技术的实用化提供了可能。
2003 年 5 月,中国科技大学教授潘建伟博士及其同事在量子纠缠态纯化的实验研究中取得了突破性进展,这项研究成果不仅从根本上解决了目前在远距离量子通信中遇到的困难,而且也将极大地推动可容错量子计算的研究。
英国《自然》杂志以封面文章的形式发表了题为《任意纠缠态纯化的实验研究》的论文《, 自然》杂志审稿人称赞潘建伟等人的论文“构成了量子信息实验领域一个非常重要的进展”,“首次在实验上无可辩驳地证明了量子信息处理中任意未知的退相干效应是可以被克服的”。
2004 年 5 月,日本的科学家称他们开发出传输速度最快的量子密码,达到了45kbit/ s。
他们还称如果不考虑传输距离和成本,这种技术现在就能投入实际应用。
2004 年6 月3 日,美国BBN 技术公司建立的世界上第一个量子密码通信网络在美国马萨诸塞州剑桥城正式投入运行,这套网络已成功地实现了该公司与哈佛大学之间的连接,不久将延伸至波士顿大学,它标志着量子密码通信技术已进入实际应用阶段。
由于各种原因,我国对量子密码通信技术的研究起步较晚。
1995 年,中科院物理所首次以BB84 协议方案在国内做了演示实验。
2003 年7 月,中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室的科学家在该校成功铺设一条总长为3. 2km 的基于量子密码的保密通信系统。
2003 年11 月,华东师范大学研制成功国内首台量子保密通信样机。
五、我国量子通信技术发展情况量子通信是最近二十年发展起来的交叉学科，是量子理论的一个应用分支。
在量子理论产生和发展过程中，中国科学家没有过多的参与其中的讨论，更多的是稍后期的学习，而国外的顶尖级科学家如爱因斯坦、薛定谔、波尔等，对量子理论各持针锋相对的意见，在讨论甚至争吵中不断丰富了量子理论，为如今量子技术在通信上的应用奠定了基础。
自从二十世纪八十年代量子信息成为物理与信息学科交叉研究的热点以来，我国的科学工作者在量子信息研究方面也做出了大量的突出的研究工作。
这一些研究工作不仅是理论上的，也在实验上取得了大量的优秀结果。
我国大量研究所与高校先后在量子计算和量子通信等量子信息领域建立了自己的研究组和科研团队。
5.1“中国量子通信在潜艇深海试验中取得成功”据香港《大公报》报道，目前防止信息被窃听的最有效方法是进行加密，中国在量子通信领域已经走在世界前列，并在潜艇上先行先试，深海保密通信取得了成功，“反窃听”的意义重大。
美国媒体也曾曝光中国已经开始在潜艇水下激光通讯技术中，进行光量子保密通讯试验，已经领先美国。
这是两条未经官方证实的“假新闻”，但从中我们也能从侧面大概看出中国军方在量子研究上的实力，以及这项技术在潜艇上应用的潜力。