01.
;
量子糾纏是一種特殊的量子態,它可以在兩個或多個粒子之間構建起一種十分特殊的關聯,雖然它們在空間上相隔很遠,它們依然可以保持這些關聯。這些關聯促使我們可以借助量子糾纏來實現一些特殊的通訊方法,比如量子秘鑰分發和量子隱型傳態等。
然而,量子糾纏并不能解決瞬時通訊問題。在量子糾纏的情況下,我們似乎可以通過檢測一個粒子來獲得另一個粒子的狀態量子糾纏 通訊,而且這個狀態的結果是不確定的,我們難以通過量子糾纏來實現瞬時通訊。由于瞬時通訊須要才能確定地獲得對方發送的信息量子糾纏 通訊,而量子糾纏只能實現一種機率性的傳輸。
為此,盡管量子糾纏是一種十分特殊的量子態,然而它并不能解決瞬時通訊問題。要實現瞬時通訊,我們須要使用其他的通訊方法,比如傳統的光纜通訊、衛星通訊等。
量子秘鑰分發(Key,QKD)
是一種借助量子力學原理進行安全通訊的方式。這些方式可以保證通訊雙方在分配秘鑰的過程中實現絕對安全性,即不會被第三方監聽或篡改。
量子秘鑰分發的原理是借助量子態的特殊性質來實現秘鑰的安全傳輸。通常來說,QKD系統由兩個通訊方組成,分別是發送方和接收方。發送方會生成一對隨機的量子態(比如光子),其中一只包含秘鑰信息,另一只則作為參照系。這種量子態會被發送到接收方,接收方會使用一個檢測儀器對這種量子態進行檢測,并按照檢測結果與參照系進行比較,最終得到秘鑰。
在這個過程中,倘若任何第三方企圖盜取秘鑰,都會造成量子態的塌縮,因而被通訊雙方發覺。為此,量子秘鑰分發可以保證通訊的安全性。
目前,早已有一些商業化的量子秘鑰分發產品問世,比如英國的ID和中國的交大訊飛等公司。這種產品早已廣泛應用于政府、金融機構和小型企業等領域的網路安全保障中。
量子隱型傳態
是一種基于量子熱學原理的通訊方法,它可以借助量子糾纏和精典通訊來實現信息傳輸。在量子隱型傳態中,信息可以通過兩個或多個粒子的量子態之間的關聯來傳輸,而不須要這種粒子在空間上的直接接觸。
具體來說,量子隱型傳態包括以下步驟:
打算兩個粒子A和B,它們之間構建了量子糾纏的關系,即它們的狀態是互相關聯的。
將粒子A發送給發送者,粒子B發送給接收者。
發送者可以選擇對粒子A進行任意一種量子檢測,之后將檢測結果通過精典通訊的方法告訴接收者。
接收者按照發送者的信息,對粒子B進行相應的量子檢測,就可以得到與粒子A完全相同的狀態。
通過這些形式,發送者可以將自己的信息傳輸給接收者,而不須要直接在空間上傳輸粒子A。因為這些傳輸方法借助了量子態之間的關聯,因而它可以在不經過直接傳輸的情況下,實現更快速和更安全的通訊。