二、量子信息的特點三、量子通信四、量子計算機五、結束語一、引言信息科學在改善人類生活質量和推動社會文明發展中發揮著無可比擬和令人驚訝的作用，但在信息化的進程中人類也面臨越來越嚴重的問題，如現今信息系統的處理能力已接近極限值的程現有的密碼體系是絕對安全的嗎？秘鑰的安全性是核心問題。所謂“絕對安全”是指能經受化學定律所容許的功擊而不被破譯。明文明文加密變換變換秘鑰K秘鑰K現有計算機的運算速率能無限制地下降嗎？公開秘鑰RSA體系－基于“大數因子分解”這類無法估算的物理問題，并不是嚴格意義上的絕對安全。秘鑰可以克隆是密碼體系不安全的癥結。仍然在國際上廣泛應用的兩大密碼算法MD5、SHA－1，近日宣布被王小云院長破解。2004年8月，王小云在國際密碼會議上首次宣布了對MD5、HAVAL－128、MD4和等四個知名密碼算法的破譯結果。2005年2月7日，日本國家標準技術研究院發表聲明，SHA－1沒有被擊潰，但是沒有足夠的理由懷疑它會很快被擊潰，開發人員在2010年前應當轉向更為安全的SHA－256和SHA－512算法。而僅僅在一周以后，王小云就宣布了破譯SHA－1的消息。諸這么類問題對現有信息技術提出嚴峻的挑戰。
未來信息技術的持續發展要求開拓新的原理和技巧。量子熱學的奇妙特點量子熱學是20世紀初才誕生的量子計算和量子通訊，是近代數學學兩大支柱之一。精典熱學：宏觀物質的運動規律。量子熱學：微觀粒子的運動規律——自然界的運動規律。精典粒子特點：每時刻的位臵、速度完全確定，有確定的運行軌跡，遵照牛頓熱學。精典的波特點：飽含整個空間，遵照精典電磁場理論。微觀粒子特性：同時具有粒子性和波動性。構想空間中有一個微觀粒子，任何時刻有可能在空間中任何點偵測到粒子（類似精典波的特點），但一旦偵測到只能在其中一個偵測器處發覺該粒子（類似精典粒子的特點）。A,B,C,…為偵測器多次入射（干涉現象）遵照量子熱學。微觀粒子一次入射精典粒子在某個時刻只能處于確定的化學狀態上；量子粒子則可以同時處于各類可能的化學狀態上（疊加態）。量子信息應運而生量子特點應用到信息領域中可以發揮出奇特的功能，在提升運算速率、確保信息安全、增大信息容量等方面可以突破現有的精典信息系統的極限，于是誕生了一門新興的交叉學科：量子信息科學——它是量子化學與信息科學相結合的產物。人們深信，信息技術的發展將從精典跨越到量子的時代。近些年來，量子信息在理論和試驗研究上取得重要突破，造成各國政府、科學界、信息產業界的高度注重。
二、量子信息的特點自然界有三要素：物質、能量和信息。相應有三個學科：材料科學、能量科學和信息科學。何謂“信息”？——信息就是我們在適應外部世界和控制外部世界的過程中，同外部世界進行交換的內容和名稱。“信息就是信息量子計算和量子通訊，既不是物質，也不是能為全人類帶來更豐富的高科技成果。20世紀人類把量子熱學應用于物質科學和能源科學，造成了構成當代文明社會的高科技成果，如核能、半導體、激光等。21世紀人類將量子熱學應用于信息科學，造成量子信息的誕生，這將量子信息與精典信息的根本區別精典信息二補碼0或1組成的數字串，其信息單元稱為“比特”，為0或則1。用量子的語言可描述為態量子信息微觀粒子容許同時處在兩個態上，這是其波粒二象性的結果。（疊加態）信息傳輸：量子態在量子通道中傳送信息處理(估算)：量子態幺正演變信息提取：量子檢測如，精典信息可以克隆，而量子信息是不可克隆的（量子不可克隆定律）。兩精典粒子分離后就不關聯，而兩量子粒子處于糾纏態（EPR粒子）時不論空間分離多開依然存在量子關聯，對其中一個粒子實施作用必然會影響另一個粒子的狀態。于是，獨特的量子性質就可以形成新的信息功能。11、量子隱型傳態、量子隱型傳態（（））常年以來，這些隱型傳物無論用精典方式或量子方式都覺得是不可能的，只是“科學幻想”或“神話”而已。
1993年日本IBM的知名科學家等四個國家的六位科學家聯名在《s》上發表了一篇開創性論文：“經由精典和EPR通道傳送未知量子態”，提出了一種方式可以將某個粒子的未知量子態知量子比特)傳送給遠處的另一個粒子，使該粒子處在這個未知量子態上，而原本的粒子不被傳送，這就是所謂“量子隱型傳態”。EPR-量子隱型傳態原理圖為實現傳送某個物體的未知量子態，可將原物的信息分成精典信息和量子信息兩部份，基本思想它們分別經由精典通道和量子通道傳送給接受者。量子信息是發送者在檢測中未提取的其余信息精典信息是發送者對原物進行某種檢測而獲得的部份信息接受者在獲得這兩種信息以后，就可以制造出原物量子態的精確復制品。在這個過程中，原物仍然留在發送者處，被傳送的僅僅是原物的量子態，但是，發送者對這個量子態仍舊一無所知；接受者是將別的物質單元(如粒子)制備成為與原物完全相同的量子態，他對這個量子態也仍然一無所知；原物的量子態在檢測時已被破壞掉——不遵守“量子不可克隆定律”；未知量子態(量子比特)的這些傳送，須要精典信道傳送精典信息(即發送者的檢測結果)，傳送速率不可能超過光速——不遵守相對論的原理。
1997年，法國學者(其第二作者為中國科技學院中學生)在《》上報導了第一個實現光子偏振光態隱型傳送的試驗。該論文震驚了學術界和新聞界，后被《》評為20世紀最有影響的21篇精典論文之一；1998年，美國學者在s上發表了另一個光子隱型傳態的論文；1998年末，日本學者分別在《》和《》上報導新的試驗。2、量子密集編碼量子密集編碼可以實現發送單個光子束傳輸兩個比特的信息。量子密集編碼原理圖特征：儲存量子信息，處理(運算)量子信息。量子儲存器量子通道傳送量子信息。用途：開拓新的通訊原理和技巧。例：(1)網路量子密碼;(2)分布量子估算。2004日,世界上第一個量子密碼通訊網路在印度馬薩諸塞州劍橋城即將投入運行。主持這套網路建設的是英國BBN技術公司。這個量子密碼通訊網路已成功地實現了該公司與耶魯學院之間的聯接,且很快就延展至波士頓學院。新的量子密碼通訊網路與現有因特網技術完全兼容,網路傳輸距離約為10千米。四、量子計算機精典量子可儲存0或1（一個數）可同時儲存0和1（兩個數）一個儲存器兩個儲存器可儲存00,01,10或11(一個數)可同時儲存00,01,10,11(四個數)N個儲存器精典：可儲存一個數（2個可能的數之中的一個數）量子：可同時儲存2個數因而，量子儲存器的儲存數據能力是精典的2且隨N指數下降。
比如，N=250,量子儲存器可同時儲存比宇宙中原子數量還要多的數據。估算是對數據的變換。精典計算機對N個儲存器運算一次，只變換一個數據。量子計算機對N個儲存器運算一次，同時變換2個數據。可見：對N個量子儲存器施行一次操作，其療效相當于對精典儲存器進行2次操作。這就是量子計算機的巨大并行運算能力。采用合適的量子算法，這個能力可以大大地提升計算機的運算速率。量子信息作為新興交叉的學科而誕生，無疑是量子熱學的又一個輝煌成果，反過來也豐富了量子熱學的研究內容，有力地促進量子論的發展。信息時代的發展使得人類把微觀世界的量子理論運用到信息技術這一高科技領域，因為其速率快、功耗低、存儲能力大、計算能力強、保密性好以及其他古怪的性能，量子信息很有可能成為信息時代新的主宰，已經導致了各國政府、軍事部門、金融銀行業以及企業的廣泛注重。量子信息的實現已不存在不可逾越的障礙，但在技術上實現卻面臨嚴重困難，緣由是人類迄今仍未掌握制備、保持和操控宏觀尺度的量子客體的有效辦法，這也許是對人類智慧和能力的又一次挑戰，正是這些挑戰剌激著科學家巨大的研究熱情。all,Thankyou!