国内外量子通信技术现状.pptxVIP

来自量子世界的新技术——量子通信国内外量子通信技术现状目录1.量子通信的基本概念2.量子通信的特点3.国内量子通信发展情况4.国外量子通信发展情况Basic Concept量子通信的基本概念1量子力学，量子关联量子理论量子关联EPR佯谬，非局域性，量子纠缠量子力学研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支学科量子通信利用量子力学的基本原理进行信息传递的一种新型的通讯方式EPR佯谬EPR粒子对： 制备的总自旋等于0的粒子对——A和B。将A和B分开足够远的距离ABEPR粒子对EPR佯谬问题： 1. 粒子A和粒子B的自旋是向上还是向下？ ——量子力学回答：不确定。 2. 如果对A的自旋测量，测量的结果是什么？——测量产生波包塌缩，要么向上，要么向下。 3. 如果A自旋方向向上，那么远方的B一定向下，因为两个粒子自旋方向相反。远方的粒子B怎么知道A被测量了，并且自旋方向向上？非局域性爱因斯坦认为： 世界是局域的，即A和B分开了，就能局域地处理。量子理论（波尔）认为： 世界是非局域的，即A和Ｂ原来是处于总自旋等于０的一个量子态，所以，无论空间上分的多开，它仍要处在这个状态，不能局域地处理。自然界到底是局域的还是非局域的？ 演变成了哲学上的争论。非局域性贝尔——忠实追随爱因斯坦的理论。贝尔不等式： 通过实验，能证明不等式不成立，则说明爱因斯坦错了，否则量子理论本身有问题。科学家们停止争论哲学问题，开始着手做实验。 大量实验都推翻了这个不等式。量子理论是正确的——EPR效应量子纠缠量子态远程制备 通过操纵粒子A，让B变化，从一个量子态变为另一个量子态。量子操作远程传送 量子操作本身，也可以通过相同的方法传送过去。纠缠ABCharacteristic量子通信的特点2高效率，非局域性，必威体育官网网址性，隐蔽性信息效率高 这里以光子为例，经典信道光子的信息效率极限为1.44bit/光子，而量子信道光量子的信息效率极限为99.4bit/光子。量子隐形传态非局域性，且与传播介质无关 量子是全局性的，存在一个隐形的“量子通道”。具有窃读可知性，通信必威体育官网网址性好 根据量子不可克隆的特点， 信息的量子比特或量子位一经检测就会产生波包塌缩，造成不可还原的改变。无电磁波辐射，通信隐蔽性好 完全“电磁静默”，釆用单光子传播原理，没有经典光通信的强辐射光存在。窃听者很难发现通信双方的存在。Domestic Development国内量子通信技术发展情况3军事应用，量子传输，量子卫星“中国量子通信在潜艇深海试验中取得成功”全世界第一条量子必威体育官网网址传输干线全世界第一条量子必威体育官网网址传输干线量子科学实验卫星量子产品回首30年间，我国量子领域的相关技术从最初起步摸索，到现在已经走到了世界前列，掌握了世界前沿的尖端科技。Overseas Development国外量子通信技术发展情况4量子计算，量子芯片，量子通信美国“Our quantum computer really works！ “——Google 量子计算和量子通信可以说是量子技术最大的两个应用方向。 不难看出，我国青睐量子通信技术，而美国更加倾向于量子计算技术。美国欧洲 欧洲，成立了以英国、法国、德国、意大利、奥地利和西班牙等国在内的量子信息物理学研究网。 这是继欧洲核子中心和航天技术的国际合作之后，又一大规模的针对科技重大问题的国际合作，并早在1999年就建立了集中12个研究项目的国际财团。汇报完毕，请指正REPORT COMPLETED PLEASE CORRECT ME一半概率向上，一般概率向下从概率的不确定变成确定了如果A不测量，B的自旋一半概率向上一半概率向下。一旦测量A向上，B就自动马上变成向下。谁告诉他的？不可能马上就变化，违背了信息传递的最大原理——光速是最大的传递速度不可能，幽灵在起作用——幽灵般的超距作用，这是不对的。A和Ｂ原来是处于总自旋等于０的一个量子态，所以，无论空间上分的多开，它仍要处在这个状态，这种内在联系是割不断的，空间分不开的。所以世界不能够单看Ａ，单看Ｂ，要Ａ，Ｂ一块看，所以世界是非局域的，不能分开看。自然界到底是局域的还是非局域的？——演变成为哲学上的争论。贝尔是个核工程的工程师，对量子理论十分感兴趣。中科大实验——光子EPR量子对，在光纤里传播，10km，两个粒子仍有关联。爱因斯坦想挑战量子力学，但却揭示了量子力学中一个非常重要的EPR效应。2005年中科大实验室，成功做了这个实验。在A把门打开，把开门这个操作过程传到B那里去，可以把B的门打开。操作可以隐形传递。可见，量子信道中光量子的信息效率比经典信道中光子的信息效率要高近70倍。在对量子纠缠对中的一个光量子进行操作的同时，另外一个处于纠缠态的量子的态也会发生相应的变化。用量子位传递加密信息若在到达预定接收者之前途中被窃取，预定接收者肯定能够