实用类文本阅读:量子通信
神奇的量子通信阅读附答案
神奇的量子通信阅读附答案神奇的量子通信时至今日,究竟有没有一种绝对不可破译的保密方式,能让传送的信息绝对安全可靠?量子通信,就是迄今为止独一被严格证明是无条件安全的通信方式。
量子通信是利用量子力学基本原理进行信息传递的一种新型通信方式。
理论上,量子通信可实现无条件安全的链路数据传输,被认为是保障未来通信安全最重要的技术手腕。
量子是微观物理世界中的基本单位,一个最最小的单元。
量子理论主要包含量子测不许原理和量子纠缠。
早在1927年,德国科学家海森堡就提出了量子测不许原理。
在现代科学认知中,几近任何已知事物都是可测的,但量子是个例外。
以制造硬币为例,制造硬币的基本条件是测定模板、再行复制。
但在量子世界,这枚“硬币”是不确定的,你根本无法丈量它,量子一旦被丈量,还来不及被复制,它就不是原来那个量子了。
如果将这一原理利用在通信技术上,就是天然的保密通信手腕。
在通信中,对方的话通过座机、手机等有线、无线终端,远距离传送到你的耳朵里。
如果别人要窃听你们的对话,必需完成这个对话的复制进程。
如果这段通话被加密, 那末必需先复制到密码,再解密为正常通话。
可以说,一旦通信中的信息和密码用量子来承载,就是不可复制的。
咱们把想要保密传输的信息加载到一个个不可能被准确观测和复制的量子上,如果有人打算在途中窃听信息,一“碰”,它的状况就扭转了,窃听者拿到的只会是一堆毫无用处的信息。
量子通信的另一个核心内容是隐形传输,是利用光子等基本粒子的量子纠缠原理来实现保密通信的。
在量子力学里,两个粒子在经由短暂时间的彼此耦合以后,单独烦扰其中任意一个粒子,会不可避免地影响到此外一个粒子的性质,虽然两个粒子之间可能相隔很长一段距离。
这类关联现象被称为量子纠缠。
在量子通信系统中,信息的发送方和接管方同享两个存在纠缠关联的光子。
当发送方将信息赋与一个光子时,接管方的纠缠光子就会几近同时产生一致的变化,瞬间完成信息的传输,从根本上杜绝了被窃听、被截获的可能。
量子通信论文
量子通信论文量子通信论文量子通信论文一浅析量子通信及其应用前景由于以微电子技术为基础的信息技术应用即将达到物理极限,以量子效应为基础的量子通信具有高效率和绝对安全等特点,是近二十年来国际上量子物理和信息科学的研究热点,其应用方面前景广阔。
1.量子通信的基本原理及发展量子是对原子、电子、光子等物质基本单元的统称。
量子通信(Quantum Teleportation)是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通信方式,是量子论和信息论相结合的新研究领域。
量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。
1.1量子通信的起源量子通信起源于19世纪20年代的“量子纠缠”。
在量子力学中,有共同来源的两个微观粒子之间存在着某种纠缠关系,不管它们被分开多远,只要一个粒子发生变化,就能立即影响到另外一个粒子,即两个处于纠缠态的粒子无论相距多远,都能“感知”和影响对方的状态,类似于人类的“心灵感应”。
值得一提的是,尽管爱因斯坦最早注意到微观世界中这一现象的存在,却不愿意接受它,并把它斥之为“幽灵般的超距作用(spooky action at a distance)”,认为在量子力学的诠释背后一定有着更根本的规律,它们才能正确、全面地解释量子现象。
1.2量子通信的雏形量子通信的概念是美国科学家贝内特(C.H.Bennett)于1993年提出,即是由量子态携带信息的通信方式,利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现保密通信过程。
量子通信的概念提出后,有6位来自不同国家的科学家基于量子纠缠理论,提出了利用卫星网络、光纤网络等传统信道与量子纠缠技术相结合的方法,实现量子隐形传送的方案,即将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方,把另一个粒子制备到该量子态上,而原来的粒子仍留在原处,这就是量子通信最初的基本方案。
量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义,而且可以用量子态作为信息载体,通过量子态的传送完成大容量信息的传输,实现原则上不可破译的量子保密通信。
【说明文阅读】神奇的量子通信阅读附答案
【说明文阅读】神奇的量子通信阅读附答案神奇的量子通信时至今日,究竟有没有一种绝对不可破译的保密方式,能让传送的信息绝对安全可靠?量子通信,就是迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式。
量子通信就是利用量子力学基本原理展开信息传达的一种新型通信方式。
理论上,量子通信可实现无条件安全的链路数据传输,被指出就是确保未来通信安全最重要的技术手段。
量子是微观物理世界中的基本单位,一个最最小的单元。
量子理论主要包括量子测不准原理和量子纠缠。
早在1927,德国科学家海森堡就明确提出了量子测不许原理。
在现代科学心智中,几乎任何未知事物都就是有界的,但量子就是个完全相同。
以生产硬币为基准,生产硬币的基本前提就是测量模板、择机激活。
但在量子世界,这枚“硬币”就是不确认的,你显然不了测量它,量子一旦被测量,还顾不上被激活,它就不是原来那个量子了。
如果将这一原理应用在通信技术上,就是天然的保密通信手段。
在通信中,对方的话通过座机、手机等有线、无线终端,远距离传输至你的耳朵里。
如果他人必须监听你们的对话,必须顺利完成这个对话的激活过程。
如果这段通话被加密,那么必须先导入到密码,再解密为正常通话。
可以说,一旦通信中的信息和密码用量子来承载,就是不可复制的。
我们把想保密传输的信息读取至一个个不可能将被精确观测和激活的量子上,如果有人急于在途中监听信息,一“碰到”,它的状态就发生改变了,监听者领到的只可以就是一堆毫无用处的信息。
量子通信的另一个核心内容是隐形传输,是利用光子等基本粒子的量子纠缠原理来实现保密通信的。
在量子力学里,两个粒子在经过短暂时间的彼此耦合之后,单独搅扰其中任意一个粒子,会不可避免地影响到另外一个粒子的性质,尽管两个粒子之间可能相隔很长一段距离。
这种关联现象被称为量子纠缠。
在量子通信系统中,信息的传送方和发送方共享资源两个存有周旋关联的光子。
当传送方将信息剥夺一个光子时,发送方的周旋光子就可以几乎同时出现一致的变化,瞬间顺利完成信息的传输,从根本上杜绝了被监听、被查获的可能将。
量子通信技术的应用
量子通信技术的应用一、量子通信技术的概述量子通信技术作为一项前沿技术,在近年来发展迅速。
它是利用量子力学的特殊性质,进行信息传输和保障信息安全的一种新型通信技术,被誉为“信息安全的最后领域”。
量子通信技术主要包括量子密钥分发、量子隐形传态与量子密码等。
由于其传输速率高、高安全性等优点,被广泛应用于军事、金融、保密通信等领域。
二、量子通信技术在军事领域的应用军事领域是量子通信技术得到广泛应用的一个领域之一。
由于军事领域的特殊性,信息的传输和保密性极其重要。
在执行一些敏感任务时,使用传统的通信方式很容易被破解,因此量子通信技术的高保密性和防抵赖性可以在军事领域得到更好的应用。
并且在军事领域中,其通信速率高的特点也可以提高军队的作战能力和反应速度。
三、量子通信技术在金融领域的应用在金融领域中,量子通信技术的主要应用是加密通信。
近年来,随着金融市场交易的高频化,对于数据传输安全的要求也越来越高。
量子通信技术的应用可以保证数据传输的零泄露和安全性,有效避免金融交易中的潜在风险,提高金融交易的安全性和便捷性。
四、量子通信技术在保密通信领域的应用保密通信是量子通信技术的一项重要应用。
在保密通信领域中,传统的加密技术很容易被破解,而量子通信技术的安全性和防抵赖性可以有效保障信道的安全。
此外,量子隐形传态技术的应用还可以实现远距离的保密通信,有效缩短了通信距离,提高了通信速度。
五、量子通信技术的前景展望量子通信技术作为一项前沿技术,在未来的发展中有着广阔的前景。
由于其高安全性、高通信速率等优势,将无疑带来一次信息产业的变革。
目前,我国在量子通信技术的研究与开发方面也取得了重要进展,相信未来将会有更多的应用场景得到拓展和展示。
六、结语量子通信技术的应用不断拓展,未来将会有更多的领域得到重要应用和发展。
在这一领域中,我们需要关注技术的创新与发展,进一步完善技术体系,提高技术的适用性,以满足不同领域的应用需求,为推进信息安全的保障发挥更大的作用。
量子通信技术的应用
量子通信技术的应用随着科技的飞速发展,人类实现信息传输、数据共享的需求越来越迫切。
然而,如今互联网及电信传输等常用通信网络频繁受到黑客、窃听、篡改等问题的困扰,数据安全问题日益突出。
在传统通信中,信息的传递都是通过信号的“高低”来传输,这种方法的不安全性已经被人们逐渐认识到。
因此,随着量子力学的发展,量子通信技术也随之应运而生。
量子通信可以有效地解决传统通信中的安全难题,它可以在通信过程中保护信息的传输安全。
量子通信的原理是将信息通过量子纠缠态来进行传输,根据光量子的特性进行加密和解密,阻止黑客的入侵和信息窃取。
从根本上保障了网络的安全和隐私。
量子通信技术的应用范围已经广泛,可谓是非常大而且深远。
下面就具体探讨一下它在通信、金融、军事等方面的应用。
一、通信量子通信技术在通信领域的应用主要体现在网络安全方面。
在传统通信方式中,黑客创造了大量的攻击方法,比如窃听、伪造身份等方式,而量子通信通过“量子纠缠态数值表”的加密方法,可避免信息的窃听和伪造,从而保障用户的隐私和信息的安全。
二、金融作为一个财富大国,金融交易和数据的安全非常重要。
因此,量子通信技术在金融领域的应用将会形成它的另一个市场。
例如发起的财务交易,借助量子技术在网络传输过程中,可以有效避免数据泄露、信息篡改等问题,保证了交易数据的安全性。
三、军事在军事领域,量子通信技术可以保证对高机密性数据和信息传输的安全。
量子通信技术能够对信息传输路径进行精细化管理,从而保证信息的准确性和可靠性。
此外,即使发生战争,也能保证战场上的各个部署的走向毫不受到干扰和破坏。
四、医疗人类最终的目标之一就是让每个人都享受到健康和幸福。
然而,传统的医疗方式对医生和患者都造成了诸多的困扰,其中最大的问题是在诊断和治疗过程中需要采取很多的血液检查和化验,在理论上就有泄漏银行卡密码、病历信息等机密信息的风险。
量子通信技术可以最大限度地解决此类问题,避免泄密问题造成的危害。
高考语文实用类文本阅读答题技巧(30张)
典例2 传记阅读(高考样题)
吴文俊的数学世界 ①吴文俊小学时成绩平平,也没有显示出独特的数学才华,初中 时数学甚至得过零分,高中时最喜欢的是物理而非数学,但他从小 就对读书有浓厚兴趣,初中时国文成绩一直不错。尽管高三时物理 得了满分,但教物理的赵贻经老师却看出了他的数学潜力,力荐他 入数学系。正始中学决定,吴文俊必须报考数学系,才能得到每年 一百块大洋的奖学金,加之他父母又不放心独子离开上海,吴文俊 就进了上海交大数学系。所谓“知之不如好之,好之不如乐之”,吴文 俊向来是以兴趣为先导来读书的。因为他对物理有兴趣,甚至一度 想要转系。是大三时教数学的武崇林老师帮助他摆脱了专业上的 困惑,使他认识到数学的巨大魅力。
②1940年,吴文俊从交大毕业,先后在育英中学、培真中学担任 数学教员,直到1946年见到了影响他一生的恩师陈省身,他才由一 个普通的中学数学老师成为数学研究所的专业研究员。对于吴文 俊的数学研究,他的学生高小山总结说:“吴先生做拓扑研究,一下子 就能抓住核心问题,为代数拓扑学的兴起作出了影响深远的贡献。 他从事机器定理证明也是这样,极其敏锐地看出了信息时代数学的 发展趋势,他的研究受到中国古代数学的启发,汲取了中国传统数 学的养分。使用吴先生的方法,几乎所有数学定理的证明,都可以 由计算机来完成,从而让人类把精力放到更加宏观的层面上去思考 问题。”
通过潘建伟教授的话来点明量子通信研究的重大意义。 第三段介绍了量子通信研究的内容、量子通信的工作原理。
材料二来自《自然》杂志,这是一本专门报道科学研究成果的刊 物,且从选文标题又可看出这则材料是以报道人物成就为中心的, 所以重在介绍科学家的能力与成就,体现其研究成果的影响。
第一段介绍潘建伟的团队的研究情况。 “潘建伟的导师安东·蔡林格”增强了新闻的权威性和可信度。 第二段介绍潘建伟其人以及中国政府的资金支持。 材料三是日本新闻报纸上的报道,侧重于向本国民众介绍他国成 就,从而引起本国政府、学界和民众的注意。在具体分析原因时, 既要结合材料具体内容进行分析,又要考虑不同媒体的不同背景与 立场。
量子通信申论作文
量子通信申论作文近年来,量子通信作为一种新兴的通信技术,受到了广泛的关注和研究。
相比传统的通信方式,量子通信具有更高的安全性和更快的传输速度,能够真正实现无法被破解的加密通信。
然而,量子通信的发展还面临着一些挑战和困难,需要我们持续进行深入研究和探索。
首先,量子通信能够实现的量子信息传输是基于量子态的,这使得其具有难以被破解的优势。
通过使用量子态进行信息的传输,即使被攻击者截获了通信的信息,也无法获得其中的内容。
这是因为一旦量子态遭到观测或测量,其状态就会立即崩塌,使得攻击者无法得到任何有价值的信息。
因此,量子通信在信息传输的安全性方面具有巨大的优势,能够有效应对现有通信方式面临的安全隐患。
其次,量子通信还具有高速传输的特点。
在传统的通信方式中,信息的传输速度往往受到一定的限制,比如电磁波在光纤中的传输速度受到光速的限制。
而在量子通信中,信息的传输速度可以达到光速,从而大大提高了通信的效率和速度。
这对于现代社会中快速传输大量信息的需求来说,具有非常重要的意义。
然而,量子通信的发展还面临着一些挑战和困难。
首先,目前的量子通信技术还较为复杂和成本较高,使得其在实际应用中还存在一定的限制。
其次,量子通信的传输距离受到量子态的衰减影响,长距离的量子通信仍然面临一定的困难。
此外,量子通信中的量子比特之间的相干性较弱,容易受到噪音和干扰的影响,进而影响通信的可靠性。
为了克服这些挑战和困难,我们需要加大对量子通信的研究和投入,不断改进和优化技术。
加强国际合作,共享经验和资源,加快量子通信技术的实际应用进程。
此外,还需要加大对量子通信技术人才的培养和引进,为量子通信技术的发展提供坚实的支撑。
总之,量子通信作为一种新兴的通信技术,具有很大的发展潜力。
通过其更高的安全性和更快的传输速度,量子通信能够满足现代社会对于安全和高效通信的需求。
我们应当持续加大对量子通信的研究和探索,努力克服其中的挑战和困难,为实现更加安全和高效的通信方式做出贡献。
量子通信概念
量子通信概念随着科技的发展,人类对于通信的需求也越来越大。
在过去,我们使用的通信方式主要是基于电磁波的传输,如无线电、手机、卫星通信等。
但是,这些通信方式存在着一些缺陷,如信息的安全性、传输距离的限制等。
因此,随着量子力学的发展,量子通信成为了一种备受关注的通信方式。
量子通信是一种基于量子力学原理的通信方式,它利用量子态的特殊性质实现信息的传输和处理。
与传统通信方式不同,量子通信使用的是量子比特(qubit),而不是经典比特。
量子比特是由量子态表示的信息单位,它具有一些特殊的性质,如叠加态、纠缠态等。
量子通信的最大优势就是信息的安全性。
在传统通信方式中,信息的传输是通过电磁波的传播实现的。
但是,电磁波的传播可以被窃听和干扰。
而在量子通信中,信息的传输是通过量子态的传递实现的。
由于量子态的特殊性质,任何对量子态的观测都会对其产生影响,因此,窃听和干扰都是可以被检测到的。
这就保证了信息的安全性。
除了信息的安全性,量子通信还有一个重要的优势就是传输距离的限制大大降低。
在传统通信方式中,电磁波的传输距离是有限制的,当传输距离超过一定范围时,信号会逐渐衰减,从而导致信息的损失。
而在量子通信中,由于量子态的特殊性质,信息的传输距离可以大大增加,甚至可以实现全球范围内的通信。
量子通信的实现需要依赖于一些特殊的技术,如量子纠缠、量子隐形传态等。
其中,量子纠缠是量子通信技术的核心之一。
量子纠缠是指两个或多个量子比特之间存在着一种特殊的关系,它们之间的状态是相互关联的。
当一个量子比特发生改变时,另一个量子比特的状态也会随之改变,即使它们之间的距离很远。
这种关系是一种非常特殊的量子态,它可以被用于实现量子通信中的加密和解密。
量子隐形传态是另一种重要的量子通信技术。
它是一种利用量子纠缠实现信息传输的方式。
在量子隐形传态中,发送方通过量子纠缠将一个量子比特的状态传输给接收方,而这个过程并不需要传输任何经典信息。
这就实现了信息的隐形传输,从而保证了信息的安全性。
量子通信作文
量子通信作文
哎呀呀,你们知道量子通信吗?嘿嘿,这可真是个超级神奇的东西呢!
我第一次听说量子通信的时候,就觉得哇,这也太酷啦!嘿呀,据说它能让信息传递得特别特别快,而且还超级安全呢!
我就一直在想,要是有了量子通信,那以后我们和别人聊天说话就像变魔术一样,一下子信息就传到对方那里啦,哈哈。
想象一下呀,我们可以用它来和远方的朋友聊天,哎呀,不管多远都能马上收到对方的消息,那多有意思呀。
而且呢,还不用担心信息会被别人偷走,嘿嘿,因为量子通信可厉害啦,别人根本没办法破解呢。
我真希望我能快点长大,然后更深入地了解量子通信,说不定我还能为它的发展出一份力呢,哈哈。
哎呀,想想就好兴奋呀!真期待未来量子通信能给我们的生活带来更多神奇的变化呀!。
量子通信技术的基本原理与应用详解
量子通信技术的基本原理与应用详解量子通信是一种基于量子力学原理的通信技术,利用光子的量子特性传递和处理信息。
相较于传统的通信方式,量子通信具有更高的安全性和传输效率,被广泛应用于通信领域。
本文将详细介绍量子通信技术的基本原理和其在实际应用中的相关领域。
首先,我们来了解量子通信技术的基本原理。
量子通信利用了量子力学中的量子纠缠和不可克隆定理两个重要原理。
量子纠缠是指两个或多个量子系统在某种特殊状态下关联在一起,一个系统的量子状态的改变会立即影响到其他系统,即使它们之间的距离非常远。
这种现象被称为“纠缠态”。
利用量子纠缠可以实现远距离的安全通信,因为纠缠态的特殊性质使得任何窃听者都无法窃取通信内容,确保了通信的安全性。
不可克隆定理是指在量子力学中,不可能完美地复制一个未知量子态。
这意味着,如果发送方使用量子态来传输信息,那么接收方将能够检测到任何窃听或篡改的行为。
这种不可克隆性为量子通信提供了一种高效安全的手段,使得通信的隐私和保密性得到保障。
基于以上原理,量子通信技术可以应用于多个领域。
量子密钥分发是量子通信技术的一项重要应用。
传统的密钥分发方式存在被窃取和破解的风险,而量子密钥分发则通过利用量子纠缠以及不可克隆性原理,实现了完全安全的密钥分发。
发送方通过量子纠缠产生和发送一组量子比特,接收方利用不可克隆性检测是否存在窃听。
通过该方式,可以实现信息安全的密钥分发,为后续的通信过程提供安全保障。
量子隐形传态是量子通信的另一个重要应用。
通过量子纠缠,发送方可以将量子信息传输到接收方,而无需真正的物质传输。
这种隐形传态的特性使得量子通信可以在长距离传输中获得更高的效率和安全性,尤其对于未来的量子互联网络发展具有重要意义。
除此之外,量子通信还可以应用于量子计算、量子测量等领域。
量子计算是基于量子力学原理的计算方式,具备处理特定问题的高效能力。
量子通信为量子计算提供了高效的信息传输方式,使得量子计算能够在实际应用中取得更好的效果。
小学作文范文未来的通讯技术-量子通信与即时翻译
《未来的通讯技术——量子通信与即时翻译》在科技飞速发展的时代,通讯技术的进步始终是人们关注的焦点。
从古老的烽火传信到现代的无线网络,通讯方式的变革不断推动着人类社会的发展。
如今,量子通信与即时翻译技术正逐渐崭露头角,为未来的通讯领域带来了无限的可能。
一、量子通信:安全高效的未来通讯方式量子通信是一种基于量子力学原理的新型通信方式。
与传统通信相比,它具有更高的安全性和效率。
首先,量子通信的安全性是其最大的优势之一。
在量子通信中,信息的传输是通过量子态的传递来实现的。
由于量子态具有不可克隆性和不可分割性,一旦有人试图窃取信息,就会破坏量子态,从而被通信双方察觉。
这种特性使得量子通信能够有效地防止信息被窃听和篡改,为信息安全提供了坚实的保障。
其次,量子通信的效率也非常高。
量子通信可以实现超远距离的信息传输,而且传输速度极快。
这对于现代社会中日益增长的信息传输需求来说,无疑是一个巨大的优势。
例如,在金融交易、军事通信等领域,对信息传输的安全性和速度要求非常高,量子通信正好可以满足这些需求。
此外,量子通信还具有抗干扰性强、保密性好等优点。
在复杂的电磁环境中,量子通信能够保持稳定的传输性能,不受外界干扰的影响。
同时,量子通信的保密性也非常好,只有通信双方知道密钥,其他人无法破解信息内容。
目前,量子通信技术已经在一些领域得到了应用。
例如,我国已经建成了世界上最长的量子通信干线——京沪干线,实现了北京和上海之间的量子通信。
此外,量子通信技术还在金融、政务、国防等领域得到了广泛的应用。
二、即时翻译:打破语言障碍的利器随着全球化的加速,语言障碍成为了人们交流的一大难题。
即时翻译技术的出现,为打破语言障碍提供了有力的武器。
即时翻译技术是一种能够实时将一种语言翻译成另一种语言的技术。
它可以通过语音识别、机器翻译和语音合成等技术,实现不同语言之间的快速翻译。
与传统的翻译方式相比,即时翻译技术具有速度快、准确率高、方便易用等优点。
关于量子通信的参考文献
量子通信:理论、应用与展望随着科技的不断发展,量子通信技术作为一门新兴的科技领域,越来越受到人们的关注。
本文将围绕量子通信,从理论基础、应用现状及未来展望三个方面进行阐述。
一、理论基础量子通信基于量子力学原理,利用量子态的特殊性质进行信息传输和处理。
在量子通信中,信息载体是单个光子,通过调控光子的状态可以携带不同的信息。
与传统通信方式相比,量子通信具有更高的安全性和传输效率。
目前,量子通信主要涉及量子密钥分发、量子隐形传态和量子纠缠分发等技术。
其中,量子密钥分发是实现安全通信的关键技术,它可以生成安全的密钥用于加密和解密信息,确保通信过程中的信息安全。
量子隐形传态则可以实现量子态的远程传输,为未来的量子网络提供基础。
二、应用现状目前,量子通信技术已经在一些领域得到了应用。
例如,金融行业已经开始利用量子密钥分发技术实现安全的数据传输;在军事领域,量子通信技术也被用于加密和传输重要信息。
此外,随着量子计算技术的发展,量子通信在未来将发挥更加重要的作用。
三、未来展望未来,随着量子通信技术的不断成熟,其应用领域将进一步拓展。
一方面,随着量子通信技术的不断完善,其传输速度和传输距离将得到进一步提升。
另一方面,随着量子计算技术的发展,量子通信将与量子计算相结合,形成更加完善的量子信息系统。
此外,随着人们对量子物理学的深入了解和掌握,未来还可能出现更多基于量子力学原理的新型通信技术。
综上所述,量子通信作为一门新兴的科技领域,具有广阔的应用前景和发展潜力。
未来,随着科技的不断进步和应用需求的增加,量子通信技术将在各个领域发挥重要作用。
因此,对量子通信技术的研究和应用将是未来科技发展的重要方向之一。
《关于量子通信》非连续文本阅读练习及答案
《关于量子通信》非连续文本阅读练习及答案阅读下面的文字,完成7~9题。
材料一:日前,中国科学院在京召开新闻发布会对外宣布,“墨子号”量子科学实验卫星提前并圆满实现全部既定科学目标,为我国在未来继续引领世界量子通信研究奠定了坚实的基础。
通信安全是国家信息安全和人类经济社会生活的基本需求。
千百年来,人们对于通信安全的追求从未停止。
然而,基于计算复杂性的传统加密技术,在原理上存着着被破译的可能性,随着数学和计算能力的不断提升,经典密码被破译的可能性与日俱增。
中国科学技术大学潘建伟教授说:“通过量子通信可以解决这个问题,把量子物理与信息技术相结合,用一种革命性的方式对信息进行编码、存储、传输和操纵,从而在确保信息安全、提高运算速度、提升测量精度等方面突破经典信息技术的瓶颈。
”量子通信主要研究内容包括量子密钥分发和量子隐形传态。
量于密钥分发通过量子态的传输,使遥远两地的用户可以共享无条件安全的密钥,利用该密钥对信息进行一次一密的严格加密。
这是目前人类唯一已知的不可窃听、不可破译的无条件安全的通信方式,量子通信的另一重要内客量子隐形传态,是利用量子纠缠特性,将物质的未知量子态精确传递到遥远地点,而不用传递物质本身,通过隐形传输实现信息传递。
(摘编自吴月辉《“墨子号”,抢占量子科技创新制高点),《人民日报》2017年8月10日)材料二:潘建伟的导师安东·蔡林格说,潘建伟的团队在量子互联网的发展方面冲到了领先地位。
量子互联网是由卫星和地面设备构成的能够在全球范围分享量子信息的网络。
这将使不可破解的全球加密通信成为可能,同时也使我们可以开展一些新的控制远距离量子联系的实验。
目前,潘建伟的团队计划发射第二颗卫星,他们还在中国的天宫二号空间站上进行着一项太空量子实验。
潘建伟说,未来五年“还会取得很多精彩的成果,一个新的时代已经到来”。
潘建伟是一个有着无穷热情的乐观主义者。
他低调地表达了自己的信心,称中国政府将会支持下一个宏伟计划——一项投资20亿美元的量子通信、量子计量和量子计算的五年计划,与此形成对照的是欧洲2016年宣布的旗舰项目,投资额为12亿美元。
2020版高考语文第二章实用类文本阅读专题二群文通练六量子技术(含解析)
群文通练六量子技术主题解说量子科学和技术其实已经在方方面面影响着我们的日常生活。
我们目前正在广为使用的计算机、手机、互联网、时间标准和导航。
用发展的眼光看,随着微纳加工、超冷原子量子调控等技术的不断进步,人类将能够制备出越来越复杂、功能越来越强大的各种人造量子系统。
量子科学和技术的广泛应用最终将把人类社会带入到量子时代,实现更高的工作效率、更安全的数据通信、更绿色的生活方式。
一、(2018·芜湖期末)阅读下面的文字,完成文后题目。
材料一:俄新社莫斯科9月29日电借助“墨子号”量子通信卫星,中国与奥地利的科学家首次实现洲际量子保密视频通话。
中国科学院的专家说:“我们成功实现了从卫星到地面1200公里距离的量子密钥分发、从地面到卫星的量子隐形传态,完成了量子保密视频通话的第一组实验。
得益于此,我们将通信质量提到光纤通信的20倍。
”这标志着中国在量子密钥分发、量子远程传态和量子密集编码等量子通信所涉及的三大领域全面领先世界。
(选自2017年10月1日《参考消息》) 材料二:量子通信,是一种新型的通讯方式。
它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息。
量子具有可叠加、非定域和不可克隆三大特性。
正是基于此,科学家们解决了通信的绝对安全等经典通信所存在的一系列根本性问题,使量子通信取得了绝对优势。
量子通信,按其所传输的信息是经典还是量子分为两类。
前者主要用于量子密钥的分发传输,后者则可用于量子隐形传态(包括量子纠缠的分发)。
量子密钥的分发传输,以量子态为信息载体,通过量子信道使通信收发双方共享密钥,并结合经典信道实现经典信息的安全传递。
量子隐形传态,利用分散量子缠结与一些物理讯息的转换来传送量子态至任意距离的位置,传输的不是经典信息而是量子态携带的量子信息。
与经典通信方式比,量子通信具有明显的优势。
任何截获或测试量子密钥的操作,都会改变量子状态,理论上有“无条件安全性”。
在信息传输通道方面,经典光通信利用光束携带经典信息在光纤线路中传输;量子通信,尤其量子隐形传态,作为信息载体的物理量子本身并未被传递,所传送的只是量子的态,不需要任何线路媒质,传递过程不会为任何障碍所阻隔,有超强干扰能力。
量子通信:突破信息传输的极限
量子通信:突破信息传输的极限引言随着科技的进步,人们对于信息传输速度和安全性的需求越来越高。
在传统的通信方式中,信息传输受到了一些限制,如速度、安全性和容量。
然而,随着量子通信的出现,我们有望突破传统通信的极限,实现更快速、更安全的信息传输。
本文将详细介绍量子通信的基本原理、应用领域以及未来的发展。
什么是量子通信?量子通信是一种基于量子力学原理的信息传输方式。
它利用量子的特性,如量子叠加和量子纠缠,实现信息的传输。
与传统通信方式相比,量子通信具有更高的安全性和更快的传输速度。
在量子通信中,信息被编码在量子态中,并通过量子通道进行传输,接收方可以利用量子测量获取原始信息。
量子通信的基本原理1. 量子叠加量子叠加是量子通信的关键概念之一。
根据量子力学的原理,一个量子系统可以处于多个状态的叠加态中,而不仅仅是传统的0和1状态。
通过对量子信息进行叠加操作,可以实现更高效的信息编码和传输。
2. 量子纠缠量子纠缠是量子通信的另一个重要概念。
当两个或多个量子系统之间存在纠缠关系时,它们之间的状态将相互关联,无论它们之间的距离有多远。
通过利用量子纠缠的特性,可以实现信息的安全传输和量子密钥分发。
3. 量子态的测量在量子通信中,信息的传输过程涉及到对量子态的测量。
通过对量子态进行测量,可以获取信息的原始数据。
不过,由于测量会导致量子态的塌缩,传统的测量方式无法获取完整的信息。
因此,在量子通信中需要利用量子纠缠和特殊的测量方式,如量子非破坏性测量,来实现信息的可靠获取。
量子通信的应用领域在当今信息时代,量子通信具有广泛的应用前景。
以下是几个重要的应用领域:1. 量子密钥分发量子密钥分发是量子通信的一项重要应用,它能够实现安全的加密通信。
通过利用量子纠缠的特性,发送方可以分发一份唯一的密钥给接收方,而且任何人在传输过程中的窃听都会导致密钥的改变,这使得窃听者无法获取完整的密钥。
因此,量子密钥分发可以保证通信的安全性。
量子通信技术的发展与应用
量子通信技术的发展与应用在当今科技飞速发展的时代,量子通信技术犹如一颗璀璨的新星,正逐渐展现出其独特的魅力和巨大的潜力。
它不仅为信息传输的安全性带来了革命性的突破,还为通信领域的发展开辟了全新的道路。
要理解量子通信技术,首先得从量子力学的基本原理说起。
量子力学是研究微观世界粒子行为的科学,其中一些奇特的现象,如量子纠缠和量子叠加态,成为了量子通信的基础。
量子纠缠是指两个或多个量子系统之间存在一种非经典的、强烈的关联。
即使它们相隔很远,对其中一个系统进行测量或操作,会瞬间影响到另一个系统的状态。
这种神奇的特性使得信息能够以一种看似“超时空”的方式传递。
量子通信的核心优势在于其极高的安全性。
传统的通信方式,如电子邮件、短信等,在传输过程中很容易被窃取或篡改。
而量子通信利用了量子力学的原理,一旦有人试图窃听或干扰量子信号,就会立即被发现,因为任何对量子态的测量都会导致其状态的改变。
这就好比给信息加上了一把无法破解的“量子锁”,确保了通信的保密性和完整性。
量子通信技术的发展并非一蹴而就。
自上世纪八十年代以来,科学家们就开始了对量子通信的理论研究。
经过多年的努力,逐渐从理论走向了实验,再到实际应用。
在实验阶段,科学家们成功地实现了短距离的量子密钥分发,验证了量子通信的基本原理。
随着技术的不断进步,传输距离逐渐延长,从几十公里到几百公里,甚至跨越上千公里。
近年来,我国在量子通信领域取得了举世瞩目的成就。
“墨子号”量子科学实验卫星的成功发射,标志着我国在量子通信领域达到了世界领先水平。
通过卫星与地面站之间的量子密钥分发,实现了洲际的量子通信,为构建全球化的量子通信网络奠定了基础。
除了在科研领域的突破,量子通信技术在实际应用中也展现出了广阔的前景。
在金融领域,量子通信可以保障交易信息的安全传输,防止金融数据被窃取或篡改。
在国防军事方面,量子通信能够为军事指挥和情报传递提供高度可靠的保密通信手段。
在政务领域,量子通信可以保护政府部门之间的敏感信息交流,确保国家机密的安全。
实用类文本阅读:量子通信
实用类文本阅读(本题共3小题,12分)阅读下面的文字,完成下面小题。
材料一:2016年8月,“墨子号”量子科学实验卫星发射升空。
2017年9月29日,连接北京、上海,贯穿济南和合肥全长2000余公里的量子通信骨干网络“京沪干线”正式开通,通过北京接入点实现与“墨子号”的连接,是实现覆盖全球的量子保密通信网络的重要基础。
这条干线可满足上万用户的密钥分发业务需求,已实现北京、上海、济南、合肥、乌鲁木齐南山地面站和奥地利科学院6点间的洲际量子通信视频会议。
安徽大学校长、中科院合肥物质科学研究院院长匡光力委员说,随着世界首条量子保密通信干线“京沪干线”的开通,以及全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成三大科学实验任务,量子信息科学技术的发展,增强了中国的科技创新实力,也让安徽创新在全国范围内提升了影响力。
2019年3月10日,在全国政协十三届二次会议举行的记者会上,中国科学技术大学常务副校长、中科院院士潘建伟委员表示,目前,我国在量子信息科学领域已经有一定的国际竞争力和较强的实力,甚至在部分方向上,还处于国际领先地位。
但是,有些相关领域的优势也受到了欧美一些发达国家的冲击。
“当前,量子信息科学已经进入到深化和快速发展的阶段,特别需要多学科交叉融合和各项关键技术的攻关,需要在国家层面进行顶层设计和系统性布局。
”潘建伟委员建议,尽快实质性启动量子信息科学国家实验室的建设以及相关领域的科技创新项目。
(摘编自《光明日报》,2019年3月12日)材料二:这些年来,针对量子通信的质疑几乎从未中断过,甚至有人认为量子通信就是“伪科学”。
对此,潘建伟回应,量子力学与人们的生活经验有很大不同,哪怕是受过高等教育的人,对于量子通信的先进理论都未必能很好地理解,所以公众才会对量子通信的科学性产生怀疑,担心这项技术不成熟。
潘建伟进一步解释说,创新成果从产生到广泛应用,通常会经过三个阶段。
在第一阶段,公众接触到一个全新领域的东西,最开始的反应通常是:不靠谱。
量子通信余烨
量子通信20 余烨量子通信( Quantum Teleportation )是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。
量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。
量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等,近来这门学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展。
1、量子信息基础理论现有的经典信息以比特作为信息单元, 从物理角度讲,比特是一个两态系统,它可以制备为两个可识别状态中的一个,如是或非,真或假,0 或 1. 在数字计算机中,电容器平板之间的电压可表示信息比特,有电荷代表 1 , 无电荷代表0. 量子信息单元称为量子比特( qubit ) , 它是两个逻辑态的叠加. 经典比特可以看成量子比特的特例. 用量子态来表示信息是量子信息的出发点,有关信息的所有问题都必须采用量子力学理论来处理,信息的演变遵从薛定谔方程,信息传输就是量子态在量子通道中的传送,信息处理(计算) 是量子态的幺正变换,信息提取便是对量子系统实行量子测量.在实验中,任何两态的量子系统都可以用来制备量子比特,常见的有: 光子的正交偏振态、电子或原子核的自旋、原子或量子点的能级、任何量子系统的空间模式等.信息一旦量子化,量子力学的特性便成为量子信息的物理基础,其主要的有:(1) 量子纠缠N ( 大于1) 个量子比特可以处于量子纠缠态,子系统的局域状态不是相互独立的,对于一个子系统的测量会获取另外子系统的状态.(2) 量子不可克隆:量子力学的线性特性禁止对任意量子态实行精确的复制,量子不可克隆定理和不确定性原理构成量子密码术的物理基础.(3) 量子叠加性和相干性:量子比特可以处在两个本征态的叠加态上,在对量子比特的操作过程中, 两态的叠加振幅可以互相干涉,这就是所谓的量子相干性.在量子通信系统中,共享信息的两个人必须共享几乎一致的两个成对产生并永远缠结在一起的光子。
一旦信息被带到第一个光子上,它将会消失并重现在第二个光子上,以实现不加外力方式传输信息。
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阅读下面的文字,完成下面小题。
材料一:
2016年8月,“墨子号”量子科学实验卫星发射升空。
2017年9月29日,连接北京、上海,贯穿济南和合肥全长2000余公里的量子通信骨干网络“京沪干线”正式开通,通过北京接入点实现与“墨子号”的连接,是实现覆盖全球的量子保密通信网络的重要基础。
这条干线可满足上万用户的密钥分发业务需求,已实现北京、上海、济南、合肥、乌鲁木齐南山地面站和奥地利科学院6点间的洲际量子通信视频会议。
安徽大学校长、中科院合肥物质科学研究院院长匡光力委员说,随着世界首条量子保密通信干线“京沪干线”的开通,以及全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成三大科学实验任务,量子信息科学技术的发展,增强了中国的科技创新实力,也让安徽创新在全国范围内提升了影响力。
2019年3月10日,在全国政协十三届二次会议举行的记者会上,中国科学技术大学常务副校长、中科院院士潘建伟委员表示,目前,我国在量子信息科学领域已经有一定的国际竞争力和较强的实力,甚至在部分方向上,还处于国际领先地位。
但是,有些相关领域的优势也受到了欧美一些发达国家的冲击。
“当前,量子信息科学已经进入到深化和快速发展的阶段,特别需要多学科交叉融合和各项关键技术的攻关,需要在国家层面进行顶层设计和系统性布局。
”潘建伟委员建议,尽快实质性启动量子信息科学国家实验室的建设以及相关领域的科技创新项目。
(摘编自《光明日报》,2019年3月12日)材料二:
这些年来,针对量子通信的质疑几乎从未中断过,甚至有人认为量子通信就是“伪科学”。
对此,潘建伟回应,量子力学与人们的生活经验有很大不同,哪怕是受过高等教育的人,对于量子通信的先进理论都未必能很好地理解,所以公众才会对量子通信的科学性产生怀疑,担心这项技术不成熟。
潘建伟进一步解释说,创新成果从产生到广泛应用,通常会经过三个阶段。
在第一阶段,公众接触到一个全新领域的东西,最开始的反应通常是:不靠谱。
比如最早的照相机,大家觉得魂魄被吸到相机里面去了,都不太敢用。
所以早期的量子通信,有人认为是伪科学,当它发展比较成熟之后,又觉得这个技术还没有广泛应用,有疑虑。
“现在我们确实有很多创新性的成果已经走在世界前沿,我们应该有自信。
”不过,潘建伟也表示,目前,量子通信正处于第二阶段到第三阶段转换的过程当中,需要做大量的科普工作。
“当量子通信被广泛应用后,大家觉得没什么稀奇了,创新过程也就完成了。
”
(摘编自“中国经济网”,2019年3月11日)材料三:
2010年,加州理工学院研究组实现了4个量子接口之间的纠缠,代表此前的国际纪录。
此次,清华大学段路明团队首次实现了25个量子接口之间的量子纠缠,把世界纪录提高了约6倍。
25个接口意味着,接口更多了,能把大家有效地连接起来。
就像是在互联网里,
用户更多了,把不同的内容都能包容进去了,为量子互联网构建的“万里长征”又往前走了一步。
那科学家想要实现的量子纠缠是什么呢?量子世界有两个重要特性:量子叠加和量子纠缠。
量子纠缠通俗理解常常被比喻为“远程心灵感应”,爱因斯坦也称其为“鬼魅般超距作用”。
也就是说,两个量子纠缠,量子A状态改变可以对量子B产生影响,就像有心灵感应一样。
有这样属性的量子纠缠,是信息传递、信息保密的最重要的基本资源,是实现量子通信和量子计算机的基石。
但有效的量子纠缠并不是那么容易做到的,有效的量子信息传播需要高纯度的纠缠状态。
“我们需要的纠缠是很纯净可控的纠缠,就像是两个人之间心心相印。
”段路明说。
(摘编自《新京报》,2018年5月1日)
4. 下列对材料相关内容的理解,不正确的一项是
A. 中国五市和奥地利科学院6点间的量子视频会议的实现,是通过“京沪新干线”和“墨子号”连接的方式完成的。
B. 安徽在量子研究方面走在了中国的前列,中国的量子信息科学领域在部分方向上也已经处于国际领先的地位。
C. 实质性启动量子信息科学国家实验室建设和相关领域的科技创新项目,是我国在进入到量子研究初步发展阶段的必然需要。
D. 照相机出现的早期,部分人不敢使用是因为他们内心的恐惧,担心可能会吸走他们的魂灵,这与人们对量子的误解相似。
5. 下列对材料相关内容的概括和分析,不正确的一项是
A. 对于量子通信深奥的先进理论,一些受过高等教育的人可能和普通人一样理解困难,因此它受到的质疑几乎没有中断过。
B. 创新成果的发展通常分为三个阶段,在不同的阶段会有不同的任务和认知,当它被广泛应用后,人们习以为常,创新过程才算完成。
C. 清华大学25个量子接口之间的量子纠缠,比加州理工学院的纪录提高了约6倍,这说明
量子互联网已经进入了快速发展阶段。
D. 量子纠缠如同远程心灵感应,两个纠缠的量子可以相互产生影响,但是有效纠缠并不容易做到,需要纯净可控。
6. 以上三则材料,报道的侧重点有什么不同?请结合材料简要概括。
【答案】4. C 5. C
6. ①材料一主要说现阶段量子信息研究取得的成就及主要任务。
②材料二侧重说明我国量子通信受到的质疑。
③材料三主要说量子纠缠的发展状况及其内涵。