量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。
光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量,则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。
与经典通信相比,光量子通信安全性和高效性远超前者。
安全性-量子通信绝不会“泄密”,其一体现在量子加密的密钥是随机的,即使被窃取者截获,也无法得到正确的密钥,因此无法破解信息;其二,通信双方手中各自拥有具有纠缠态的两个粒子中的其中一个,其中一个粒子的量子态发生变化,另外一方的量子态就会随之立刻变化,并且根据量子理论,宏观的任何观察和干扰,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有信息。
高效性,被传输的未知量子态在被测量之前会处于纠缠态,即同时代表多个状态,例如一个量子态可以同时表示0和1两个数字,7个这样的量子态就可以同时表示128个状态或128个数字:0~127。光量子通信的这样一次传输,就相当于经典通信方式速率的128倍。可以想象如果传输带宽是64位或者更高,那么效率之差将是惊人的。
量子通信最大的优势就是绝对安全和高效率性,传统通信方式在安全性方面就有很多缺陷,量子通信会将信息进行加密传输,在这个过程中密钥充满随机性,即使被他人截获,也不容易获取真实信息,即使通过复杂的手段破解了,也错过了信息的有效时间;另外量子通信还有较强的抗干扰能力、很好的隐蔽性能、较低的噪音比需要以及广泛应用的可能性。就是一个自带“保险柜”的加密通信过程。
随着了解的加深,林重对量子计算机和量子通讯多了几分兴趣,特别是对量子计算机,林重的求知欲空前高涨。随着校园实习的开始,林重对量子计算机和量子通讯的了解也不再仅限于书本,通过实验中的实习参与,也获益匪浅。
本章完
本站网站:www.123shuku.com
光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量,则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。
与经典通信相比,光量子通信安全性和高效性远超前者。
安全性-量子通信绝不会“泄密”,其一体现在量子加密的密钥是随机的,即使被窃取者截获,也无法得到正确的密钥,因此无法破解信息;其二,通信双方手中各自拥有具有纠缠态的两个粒子中的其中一个,其中一个粒子的量子态发生变化,另外一方的量子态就会随之立刻变化,并且根据量子理论,宏观的任何观察和干扰,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有信息。
高效性,被传输的未知量子态在被测量之前会处于纠缠态,即同时代表多个状态,例如一个量子态可以同时表示0和1两个数字,7个这样的量子态就可以同时表示128个状态或128个数字:0~127。光量子通信的这样一次传输,就相当于经典通信方式速率的128倍。可以想象如果传输带宽是64位或者更高,那么效率之差将是惊人的。
量子通信最大的优势就是绝对安全和高效率性,传统通信方式在安全性方面就有很多缺陷,量子通信会将信息进行加密传输,在这个过程中密钥充满随机性,即使被他人截获,也不容易获取真实信息,即使通过复杂的手段破解了,也错过了信息的有效时间;另外量子通信还有较强的抗干扰能力、很好的隐蔽性能、较低的噪音比需要以及广泛应用的可能性。就是一个自带“保险柜”的加密通信过程。
随着了解的加深,林重对量子计算机和量子通讯多了几分兴趣,特别是对量子计算机,林重的求知欲空前高涨。随着校园实习的开始,林重对量子计算机和量子通讯的了解也不再仅限于书本,通过实验中的实习参与,也获益匪浅。
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