來自量子世界的新技術(shù)——量子通訊國(guó)外外量子通訊技術(shù)現(xiàn)況目錄1.量子通訊的基本概念2.量子通訊的特征3.國(guó)外量子通訊發(fā)展情況4.美國(guó)量子通訊發(fā)展情況Basic量子通訊的基本概念1量子熱學(xué)，量子關(guān)聯(lián)量子理論量子關(guān)聯(lián)EPR佯謬，非局域性，量子糾纏量子熱學(xué)研究物質(zhì)世界微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)學(xué)分支學(xué)科量子通訊借助量子力學(xué)的基本原理進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通信形式EPR佯謬EPR粒子對(duì)：制備的總載流子等于0的粒子對(duì)——A和B。將A和B分開足夠遠(yuǎn)的距離ABEPR粒子對(duì)EPR佯謬問題：1.粒子A和粒子B的載流子是向下還是向上？——量子熱學(xué)回答：不確定。2.假如對(duì)A的載流子檢測(cè)，檢測(cè)的結(jié)果是哪些？——測(cè)量形成波包塌縮，要么向下，要么向上。3.假如A載流子方向向下，這么遠(yuǎn)方的B一定向上，由于兩個(gè)粒子載流子方向相反。遠(yuǎn)方的粒子B如何曉得A被檢測(cè)了，但是載流子方向向下？非局域性愛因斯坦覺得：世界是局域的，即A和B分開了，還能局域地處理。量子理論（波爾）覺得：世界是非局域的，即A和Ｂ原先是處于總載流子等于０的一個(gè)量子態(tài)，所以，無論空間上分的多開，它仍要處在這個(gè)狀態(tài)，不能局域地處理。自然界究竟是局域的還是非局域的？演弄成了哲學(xué)上的爭(zhēng)辯。
非局域性貝爾——忠實(shí)跟隨愛因斯坦的理論。貝爾不方程：通過實(shí)驗(yàn)，能證明不方程不創(chuàng)立，則說明愛因斯坦錯(cuò)了，否則量子理論本身有問題。科學(xué)家們停止?fàn)庌q哲學(xué)問題，開始著手做實(shí)驗(yàn)。大量實(shí)驗(yàn)都推翻了這個(gè)不方程。量子理論是正確的——EPR效應(yīng)量子糾纏量子態(tài)遠(yuǎn)程制備通過操縱粒子A，讓B變化，從一個(gè)量子態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)量子態(tài)。量子操作遠(yuǎn)程傳送量子操作本身，也可以通過相同的方式傳送過去。糾纏量子通訊的特征2高效率，非局域性，保密性，隱蔽性信息效率高這兒以光子為例，精典信道光子的信息效率極限為1.44bit/光子，而量子信道光量子的信息效率極限為99.4bit/光子。量子隱型傳態(tài)非局域性，且與傳播介質(zhì)無關(guān)量子是全局性的，存在一個(gè)隱型的“量子通道”。具有竊讀可知性，通訊保密性好依據(jù)量子不可克隆的特征，信息的量子比特或量子位一經(jīng)檢查都會(huì)形成波包塌縮，導(dǎo)致不可還原的改變。無電磁波幅射，通訊隱蔽性好完全“電磁沉靜”，釆用單光子傳播原理，沒有精典光通訊的強(qiáng)幅射光存在。監(jiān)聽者很難發(fā)覺通訊雙方的存在。國(guó)外量子通訊技術(shù)發(fā)展情況3軍事應(yīng)用，量子傳輸，量子衛(wèi)星“中國(guó)量子通訊在導(dǎo)彈深海試驗(yàn)中取得成功”全世界第一條量子保密傳輸干線全世界第一條量子保密傳輸干線量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星量子產(chǎn)品回望30年間，我國(guó)量子領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)從最初起步摸索量子通訊速度，到如今早已走到了世界前列，把握了世界前沿的尖端科技。
美國(guó)量子通訊技術(shù)發(fā)展情況4量子估算，量子芯片，量子通訊日本“Ourworks！“——量子估算和量子通訊可以說是量子技術(shù)最大的兩個(gè)應(yīng)用方向。不難看出，我國(guó)偏愛量子通訊技術(shù)，而日本愈發(fā)傾向于量子估算技術(shù)。日本亞洲亞洲，創(chuàng)立了以美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利、奧地利和瑞士等國(guó)在內(nèi)的量子信息化學(xué)學(xué)研究網(wǎng)。這是繼法國(guó)核子中心和航天技術(shù)的國(guó)際合作以后，又一大規(guī)模的針對(duì)科技重大問題的國(guó)際合作，并早在1999年就完善了集中12個(gè)研究項(xiàng)目的國(guó)際財(cái)團(tuán)。匯報(bào)完畢，請(qǐng)見諒ME一半機(jī)率向下，通常機(jī)率向上從機(jī)率的不確定弄成確定了假如A不檢測(cè)，B的載流子一半機(jī)率向下一半機(jī)率向上。一旦檢測(cè)A向下，B就手動(dòng)馬上弄成向上。誰(shuí)告訴他的？不可能馬上就變化，違反了信息傳遞的最大原理——光速是最大的傳遞速率不可能，幽靈在起作用——幽靈般的超距作用，這是不對(duì)的。A和Ｂ原先是處于總載流子等于０的一個(gè)量子態(tài)，所以，無論空間上分的多開，它仍要處在這個(gè)狀態(tài)，這些內(nèi)在聯(lián)系是割不斷的，空間分不開的。
所以世界不能否單看Ａ，單看Ｂ量子通訊速度，要Ａ，Ｂ一塊看，所以世界是非局域的，不能分開看。自然界究竟是局域的還是非局域的？——演變成為哲學(xué)上的爭(zhēng)辯。貝爾是個(gè)核工程的工程師，對(duì)量子理論非常感興趣。中科大實(shí)驗(yàn)——光子EPR量子對(duì)，在光纖里傳播，10km，兩個(gè)粒子仍有關(guān)聯(lián)。愛因斯坦想挑戰(zhàn)量子熱學(xué)，但卻闡明了量子熱學(xué)中一個(gè)十分重要的EPR效應(yīng)。2005年中科大實(shí)驗(yàn)室，成功做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。在A把門打開，把開門這個(gè)操作過程傳到B哪里去，可以把B的門打開。操作可以隱型傳遞。可見，量子信道中光量子的信息效率比精典信道中光子的信息效率要高近70倍。在對(duì)量子糾纏對(duì)中的一個(gè)光量子進(jìn)行操作的同時(shí)，另外一個(gè)處于糾纏態(tài)的量子的態(tài)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。用量子位傳遞加密信息若在抵達(dá)預(yù)定接收者之前途中被泄露，預(yù)定接收者肯定才能發(fā)覺。非常是，在采用量子隱型傳態(tài)形式進(jìn)行通訊時(shí)，監(jiān)聽者雖然監(jiān)聽到了精典信道上傳輸?shù)男畔ⅲ矝]有任何好處——量子通訊的信息是通過“量子通道”進(jìn)行量子態(tài)的隱型傳送來完成的，而量子態(tài)是不可監(jiān)聽的。據(jù)新加坡《大公報(bào)》報(bào)道，目前避免信息被監(jiān)聽的最有效方式是進(jìn)行加密，中國(guó)在量子通訊領(lǐng)域早已走在世界前列，并在軍艦上先行先試，深海保密通訊取得了成功，“反監(jiān)聽”的意義重大。
日本媒體也曾爆光中國(guó)早已開始在導(dǎo)彈水下激光通信技術(shù)中，進(jìn)行光量子保密通信試驗(yàn)，早已領(lǐng)先韓國(guó)。這是兩條未經(jīng)官方否認(rèn)的“假新聞”，但從中我們也能從側(cè)面大約看出中國(guó)美軍在量子研究上的實(shí)力，以及這項(xiàng)技術(shù)在軍艦上應(yīng)用的潛力。將光量子通訊技術(shù)用于對(duì)潛通訊，除了是解決對(duì)潛通訊的“瓶頸”的急需，并且是現(xiàn)代對(duì)潛通訊概念、理論和技術(shù)的重大創(chuàng)新。光量子通訊手段在對(duì)潛通訊中的應(yīng)用，對(duì)提升我空軍的綜合作戰(zhàn)能力，打贏非對(duì)稱高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)具有非常重大的戰(zhàn)略意義。“如果第一個(gè)‘量子互聯(lián)網(wǎng)’將聯(lián)接成功，這個(gè)網(wǎng)路將是一個(gè)超級(jí)安全的全球通訊網(wǎng)路。在量子通訊領(lǐng)域，中國(guó)用了不到六年時(shí)間，發(fā)展成為現(xiàn)今的世界勁旅遙。”這是2012年美國(guó)《自然》雜志在評(píng)價(jià)年度“國(guó)際十大科技亮點(diǎn)”時(shí)，獻(xiàn)給中國(guó)量子保密通訊科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)的一段話。這就是中科大潘建偉院士率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)率先建造了全世界第一條量子保密傳輸干線。從上海到南京，全長(zhǎng)2000多公里，沿途城市的政府公務(wù)信息，農(nóng)行金融系統(tǒng)信息等都可以使用量子保密傳輸。近來，有媒體報(bào)導(dǎo)，2016年，天空中將會(huì)多出一顆閃耀的星，而它就是我國(guó)將要發(fā)射的“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”。這意味著，量子通訊將具備覆蓋全球范圍的能力。
在常用的RSA算法存在被量子計(jì)算機(jī)“秒破”的可能性以后，軍事通訊的安全性遭到了巨大的恐嚇，而量子通訊以其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)迅速發(fā)展了上去，此次量子實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射，其背后隱藏的巨大的軍事應(yīng)用潛力不言而喻。俄羅斯在2002年年末擬定的六年發(fā)展規(guī)劃中，已明晰：“到2012年發(fā)展一套可行的帶有足夠復(fù)雜度的量子估算技術(shù)，以其充當(dāng)量子估算檢查平臺(tái)的功能，在這個(gè)平臺(tái)之起來探求量子計(jì)算機(jī)的建立及算法等問題。”另外，在滬寧量子保密干線復(fù)工的同時(shí)，日本一條長(zhǎng)600公里的保密干線也通過了立項(xiàng)。查找資料時(shí)，還發(fā)覺了一篇2014年6月10日的新聞，TheU.S.ArmySaysItCanDataNow,Too.新聞手指出，英國(guó)的一個(gè)研究小組上周成功在兩個(gè)筆記本芯片間實(shí)現(xiàn)了量子信息的傳送，而當(dāng)日德國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室也聲稱實(shí)現(xiàn)了在量子技術(shù)上的突破——量子通訊。
