第265章 量子通訊(第2/2頁)

而李復口中提到的量子通訊技術,這是科學家們提出來的下一代先進通訊技術,量子通訊技術的原理是基於量子糾纏效應原理提出的一種技術。

量子通信主要基於量子糾纏態的理論,使用量子隱形傳態(傳輸)的方式實現信息傳遞。根據實驗驗證,具有糾纏態的兩個粒子無論相距多遠,只要一個發生變化,另外一個也會瞬間發生變化。

利用這個特性實現量子通信的過程如下,事先構建一對具有糾纏態的粒子,將兩個粒子分別放在通信雙方,將具有未知量子態的粒子與發送方的粒子進行聯合測量(一種操作),則接收方的粒子瞬間發生坍塌(變化),坍塌(變化)為某種狀態,這個狀態與發送方的粒子坍塌(變化)後的狀態是對稱的,然後將聯合測量的信息通過經典信道傳送給接收方,接收放根據接收到的信息對坍塌的粒子進行幺正變換(相當於逆轉變換),即可得到與發送方完全相同的未知量子態。

說的簡單通俗易懂一些呢就是這樣的,量子就好像是一對雙胞胎兄弟一樣,而且這個雙胞胎兄弟彼此之間又是復制出來的一個,一個舉起右手的話,另外一個也會舉起右手,一個笑,另外一個也會笑,就是無論其中的任何一個做出任何的動作,另外一個也會做出想同的動作出來。

並且這兩兄弟無論相隔多遠,兩兄弟在任何的狀態下彼此之間的動作永遠都是一樣的,並且彼此之間沒有任何的時間差,不會因為說距離而產生差異,這就是量子的糾纏態。

因為量子糾纏態的這種特性,量子通訊技術的力量就應運而生,理論上來說,量子通訊技術可以無視距離,不管是在多遙遠的距離,量子通訊技術都可以實現實時通訊,不會出現任何的延遲。

無論距離的通訊技術,這絕對是宇宙航行、星際殖民所必須掌握的技術,不管在多遙遠的距離,都能夠隨時隨地的保持聯系,不會說因為距離太過遙遠而出現通訊延遲。

除了無視距離隨時聯系的特定,量子通訊技術還有其它幾個特性也是讓科學家們贊不絕口,其中一個就是安全性。

傳統通信技術和量子通信相比,其安全性和高效性都無法與之相提並論。安全性方面,量子通信絕不會“泄密”,其一體現在量子加密的密鑰是隨機的,即使被竊取者截獲,也無法得到正確的密鑰,因此無法破解信息。

其二,分別在通信雙方手中具有糾纏態的2個粒子,其中一個粒子的量子態發生變化,另外一方的量子態就會隨之立刻變化,並且根據量子理論,宏觀的任何觀察和幹擾,都會立刻改變量子態,引起其坍塌,因此竊取者由於幹擾而得到的信息已經破壞,並非原有信息。

還有就是量子通訊非常的高效,被傳輸的未知量子態在被測量之前會處於糾纏態,即同時代表多個狀態,例如一個量子態可以同時表示0和1兩個數字,7個這樣的量子態就可以同時表示128個狀態或128個數字,即0~127。光量子通信的這樣一次傳輸,就相當於傳統通信方式的128次,可以想象如果傳輸帶寬是64位或者更高,那麽效率之差將是何等的驚人。

當然很多也許無法理解量子糾纏,量子糾纏可以用“薛定諤貓”來幫助理解:當把一只貓放到一個放有毒物的盒子中,然後將盒子蓋上,過了一會問這個貓現在是死了,還是活著呢?

量子物理學的答案是:它既是死的也是活的。有人會說,打開盒子看一下不就知道了,是的,打開盒子貓是死是活確實就會知道,但是按量子物理的解釋:這種死或者活著的狀態是人為觀察的結果,也就是人的宏觀幹擾使得貓變成了死的或者活的了,並不是盒子蓋著時的真實狀態,同樣,微觀粒子在不被“幹擾”之前就一直處於“死”和“活”兩種狀態的疊加,也可以說是它既是“0”也是“1”,所以量子通訊技術在安全性方面的保證就非常的可靠。

因為量子糾纏的這種特性,即便是你截獲了信息,可是因為糾纏的特性,人為宏觀的去破解信息的時候,都會立刻改變量子態,引起其坍塌,因此竊取者由於幹擾而得到的信息已經破壞,並非原有的信息了。

量子通訊技術的實時性、安全性、高效性的三大特點,任何一個都是傳統通訊技術所不具備的。