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  • 1 # 講科學堂

    量子通訊的準確名稱是量子加密通訊,這個技術是利用了量子糾纏來可以無距離限制、幾乎瞬時的進行遞量子態的傳輸,這個傳輸的名字就叫做量子隱形傳態,或者叫做量子隱形傳輸。

    量子糾纏的意思是幾個量子在發生相互作用後,它們的性質就糾結在一起,成為了一個整體,這樣就無法單獨描述各個粒子的性質,只能描述整體系統的性質。

    照射鐳射束於偏硼酸鋇晶體,會因第二型自發參量下轉換機制,在兩個圓錐面交集的兩條直線之處,製備出很多偏振相互垂直的糾纏光子對。

    這是一個非常有意思的性質,比如說:兩個糾纏中的量子由於整合成了一體,無論將它們分開有多遠,它們的性質都是關聯在一起的。如果對其中一個量子進行測量為右旋,那麼另外一個量子立即確定為左旋。但要注意的是,量子在未進行測量時處於疊加態,即:它即是左旋又是右旋,只有在對其中一個粒子進行測量時,兩個量子的狀態才立即確定。測量的方法也會影響量子的旋轉狀態。

    在進行加密通訊時,最高階的加密方法是一次一密,但這也有個問題,密碼在傳輸的過程中有被截獲的可能。現在網路用的加密技術是利用分解大質數的方法產生密碼,如果要算出密碼會花上百年的時間,但是現在的計算機的能力越來越強大,現有加密方式已經面臨挑戰,所以,量子加密通訊應運而生。

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    在量子加密通訊中,衛星不停的將兩個糾纏的光量子分別傳輸到兩地(也可以利用光纖傳輸,京滬幹線就是這樣),兩邊分別進行觀測。然後進行普通通道的通訊聯絡,比較測量方法,將相同測量方法得到的量子態作為密碼(比如左旋為1,右旋為0),然後進行加密通訊。由於量子的不可複製性,所以不可能進行密碼竊聽。只要進行密碼竊聽,就會造成誤位元速率異常增高,立即就能確定有人在進行竊聽了。

    量子加密通訊避免了密碼傳輸時洩密的可能,也同時做到了密碼隨機產生和一次一密。而且還可以根據需要,將密碼做成比通訊資訊還要長。這時,雙方就可以利用產生的密碼將資訊加密後,在常規通道(光纖、無線電)進行加密通訊了。

    但要注意的是,量子隱形傳輸並不傳遞資訊。具體原因就不多講了。

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