国内外量子通信技术现状

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4 国外量子通信发展情况
Overseas
美国
4 国外量子通信发展情况
Overseas
欧洲
欧洲,成立了以英国、法国、德国、意大利、奥地 利和西班牙等国在内的量子信息物理学研究网。
这是继欧洲核子中心和航天技术的国际合作之后,
又一大规模的针对科技重大问题的国际合作,并早在 1999年就建立了集中12个研究项目的国际财团。
1 量子通信的基本概念
Basic Concept
非局域性
爱因斯坦认为: 世界是局域的,即A和B分开了,就能局域地处理。
量子理论(波尔)认为:
世界是非局域的,即A和B原来是处于总自旋等于0 的一个量子态,所以,无论空间上分的多开,它仍要处
在这个状态,不能局域地处理。
自然界到底是局域的还是非局域的? 演变成了哲学上的争论。
研究物质世界微观粒子运
子纠缠
动规律的物理学分支学科
量子通信
利用量子力学的基本原理 进行信息传递的一种新型 的通讯方式
1 量子通信的基本概念
Basic Concept
EPR佯谬
EPR粒子对: 制备的总自旋等于0的粒子对——A和B。 将A和B分开足够远的距离
A
B EPR粒子对
1 量子通信的基本概念
Basic Concept
Basic Concept
量子纠缠
量子态远程制备 通过操纵粒子A,让B变化,从一个量子态变为另一
个量子态。
量子操作远程传送
量子操作本身,也可以通过相同的方法传送过去。
A
B
Characteristic
2
高效率,非局域性,保密性,隐蔽性
2 量子通信的特点
Characteristic
1. 信息效率高
这里以光子为例,经典信道光子的信息效率极限为
4. 无电磁波辐射,通信隐蔽性好
完全“电磁静默”,釆用单光子传播原理,没有经典光通 信的强辐射光存在。窃听者很难发现通信双方的存在。
Domestic Development
3
军事应用,量子传输,量子卫星
3 国内量子通信发展情况
Domestic
“中国量子通信在潜艇深海试验中取得成功”
3 国内量子通信发展情况
Overseas Development
4
量子计算,量子芯片,量子通信
4 国外量子通信发展情况
Overseas
美国
“Our quantum computer really works! “
——Google 量子计算和量子通信可以说是量子技术最大的两个
应用方向。
不难看出,我国青睐量子通信技术,而美国更加倾 向于量子计算技术。
EPR佯谬
问题: 1. 粒子A和粒子B的自旋是向上还是向下?
——量子力学回答:不确定。
2. 如果对A的自旋测量,测量的结果是什么?
——测量产生波包塌缩,要么向上,要么向下。
3. 如果A自旋方向向上,那么远方的B一定向下,因 为两个粒子自旋方向相反。远方的粒子B怎么知道A被测 量了,并且自旋方向向上?
来自量子世界的新技术 ——量子通信
国内外量子通信技术现状
目录
1.量子通信的基本概念 2.量子通信的特点 3.国内量子通信发展情况 4.国外量子通信发展情况
Basic Concept
1
量子力学,量子关联
1 Βιβλιοθήκη Baidu子通信的基本概念
Basic Concept
量子理论
量子关联
EPR佯谬,非局域性,量
量子力学
Domestic
全世界第一条量子保密传输干线
3 国内量子通信发展情况
Domestic
全世界第一条量子保密传输干线
3 国内量子通信发展情况
Domestic
量子科学实验卫星
3 国内量子通信发展情况
Domestic
量子产品
3 国内量子通信发展情况
Domestic
回首
30年间,我国量子领域的相关技术从最初起步 摸索,到现在已经走到了世界前列,掌握了世界前 沿的尖端科技。
1 量子通信的基本概念
Basic Concept
非局域性
贝尔——忠实追随爱因斯坦的理论。
贝尔不等式:
通过实验,能证明不等式不成立,则说明爱因斯坦 错了,否则量子理论本身有问题。 科学家们停止争论哲学问题,开始着手做实验。 大量实验都推翻了这个不等式。
量子理论是正确的——EPR效应
1 量子通信的基本概念
1.44bit/光子,而量子信道光量子的信息效率极限为99.4bit/
光子。
2. 量子隐形传态非局域性,且与传播介质无关
量子是全局性的,存在一个隐形的“量子通道”。
2 量子通信的特点
Characteristic
3. 具有窃读可知性,通信保密性好
根据量子不可克隆的特点, 信息的量子比特或量子位一
经检测就会产生波包塌缩,造成不可还原的改变。
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