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量子通信,制造出原物完美的复制品。量子隐形传送所传输的是量子信息,它是量子通信最基本的过程。人们基于这个过程提出了实现量子因特网的构想。量子因特网是用量子通道来联络许多量子处理器,它可以同时实现量子信息的传输和处理。相比于经典因特网,量子因特网具有安全保密特性,可实现多端的分布计算,有效地降低通信复杂度等一系列优点。
黄登荣2019-12-21 19:39:27
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量子通信更常见的是quantumcommunication而quantumteleportation是量子隐形态传输,其是量子通信的一部分因为正如上面提到的量子密码通信也属于量子通信,称量子密钥分发为quantumkeydistribution而国内外有些挑剔的科学家的基于准单光子源的诱骗态量子密钥分发量子密钥分发就是根据协议方式编码方式编码光子,将光子从一端传送到另一端,在另一端随机测量,由于量子特性,通过经典信道确认后,可以发现信道中存在的窃听者量子隐形态传输,是将纠缠的光子对分发到通信的两端,通过操控测量一端的光子,另一端的光子就会按照纠缠的特性进行塌缩,在另一端对塌缩态进行测量,就能够获得操控端的信息更具体的可以查找国内外的文献,中国科学技术大学微尺度国家实验室该方面的博士论文概述比较适合进行较深入研究,曹天元或者高山的科普适合大概的了解,还有郭光灿院士有个系列讲座也不错。
龚尧莞2019-12-21 19:58:17
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量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态,即可得到与发送方完全相同的未知量子态。
辛国斌2019-12-21 19:15:12
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量子通信”——量子纠缠效益开始真正发挥其真正的威力。1993年,在贝内特提出量子通信概念以后,6位来自不同国家的科学家,基于量子纠缠理论,提出了利用经典与量子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。1997年,在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作,首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。实验中传输的只是表达量子信息的“状态”,作为信息载体的光子本身并不被传输。
齐改琴2019-12-21 18:58:18
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如果你能拥有一项超能力,你会选择什么?相信“瞬间移动”会是不少人儿时的梦想。这种超能力在物理学上并非不可能。如果我们能够对构成物体的每一个粒子进行测量,然后在目的地用同样的粒子完全复制其状态,就可以得到一模一样的物体。如今,中国科学家在这项技术上取得了重大突破。今年2月26日,《自然》杂志发表封面文章,介绍了中国科技大学潘建伟项目组的“多自由度量子体系的隐形传态”研究。通俗地说,这一技术可以让科学家在异地瞬间获知粒子状态,从而开启了瞬间传输技术的大门。5日的政协小组会上,全国政协委员潘建伟用一个比喻向《科技日报》解释了这项研究:“从合肥带到北京一个保险箱,钥匙忘带了。于是我请合肥的同事测量一下钥匙,告诉我;我在北京复制它。理论基础:量子纠缠要想弄清楚“量子隐形传态”的原理,就绕不开“量子纠缠”的概念。量子纠缠是指相距遥远的两个量子所呈现出得关联性。科学家早就发现,处于特定系统中的两个或多个量子,即使相距遥远也总是呈现出相同的状态,当其中一个量子状态改变时,其他量子也会随之改变。爱因斯坦曾把量子纠缠称为“鬼魅般的超距作用”,不过观察者网曾经报道,科学家如今认为,量子纠缠其实也是需要信道的,潘建伟教授的项目组2019年也测出,量子纠缠的传输速度至少比光速高4个数量级。这就是量子隐形传态的理论基础。在量子纠缠的帮助下,带传输量子携带的量子信息可以被瞬间传递并被复制,因此就相当于科幻小说中描写的“超时空传输”,量子在一个地方神秘地消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方神秘地出现。技术突破:非摧毁性测量但想测量一下光子,再让远方复制,实现起来是非常困难的。由于太小,光子“一触而溃”,再精细的测量也让它面目全非。中科大网站介绍说,1997年,国际上首次报道了单一自由度量子隐形传态的实验验证,该工作随后与伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论、沃森和克里克发现DNA双螺旋结构等影响世界的重大科技成果一起入选了《自然》杂志“百年物理学21篇经典论文”。然而,以往所有的实验实现都存在着一个根本的局限,即只能传输单个自由度的量子状态,而真正的量子物理体系自然地拥有多种自由度的性质,即使是一个最简单的基本粒子,如单光子,它的性质也包括波长、动量、自旋和轨道角动量等等。潘建伟对科技日报介绍说:“测量一个自由度,不干扰其他自由度,很困难。好比测量身高,尺子一拉,体重就受了影响。中科大此次就是进一步发展出了“非摧毁性的测量技术”。经过多年艰苦努力,研究人员成功制备了国际上最高亮度的自旋-轨道角动量超纠缠源、高效率的轨道角动量测量器件,突破了以往国际上只能操纵两光子轨道角动量的局限,搭建了6光子11量子比特的自旋-轨道角动量纠缠实验平台,从而首次让一个光子的“自旋”和“轨道角动量”两项信息能同时传送。据中科大新闻网报道,该实验成果得到了《自然》杂志审稿人的高度评价,他们一致称赞该工作“绝对新颖、重要,处于当前量子光学和量子信息领域的最前沿,可以认为是一个伟大的成就”、“在1997年单个自由度量子隐形传态实验实现的18年之后,这个工作从基本概念上将量子隐形传态提升到了一个新的水平”、“非常有趣,意义重大,且具有极其苛刻的技术难度”。由于该成果的重要性,《自然》杂志专门邀请国际知名量子光学专家WolfgangTittel教授在同期的“新闻视角”的伦理问题:如果我能够在此地被摧毁,然后在异地重建,那么使用了不同原子重建的我,还是我吗?暂时还不用担心。中科大的这项研究距离宏观物体的远距传输还差的很远,其应用主要在于量子通信。在无线通信中,如果直接使用二进制编码会造成严重的误差,因此在数字通信中,人们还需要进行更复杂的编码。同样,从单自由度传输到多自由度传输的进步,对量子通信的实用化意义重大。
黄石卫2019-12-21 18:42:20
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目前量子传输在实验室里已经可以实现了。好处的话,简单说一下吧。一个是,传输会更安全。一个是,传输会更详细。打个比方好了。比如说,传真好了,你用笔写下两个字。对方能收到,这两个字,收到你想表达的意思外,还能看到这个字的笔迹,确认这两个字是你写的。而量子通信不只能知道这些,还能知道包括你写这两个字像用什么颜色的笔啊,你写的字多用力,就好像你把纸条寄过去一样,等等。而如果是网上打字的话,这个信息量就更少了,甚至于你只能看到这两个字,至于是不是真的是那个人发来的,都需要靠别的来确定。