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走近“颠覆性技术”:量子通信能否取代传统通信

2017-12-16 09:49:35 来源:光明网 编辑:笔名人气:次

  打个电话,会不会被窃听?通过网络传送一份保密文件,途中被他人窃取咋办……现代社会,信息安全面临的问题越来越多。

  有没有一种不可破译的保密方式,能让传送的信息绝对安全可靠?近些年来,量子通信技术的飞跃发展正让梦想成为现实。

  一问:什么是量子?

  量子是光子、质子、中子、电子、介子等基本粒子的统称,是能量的最基本携带者

  量子是物理世界里最小的、不可分割的基本单元,是能量的最基本携带者。它是光子、质子、中子、电子、介子等基本粒子的统称??梢运?,整个世界都是由量子组成的。比如,日常生活中的光,就由大量光量子组成。

  量子有不同于宏观物理世界的奇妙现象,其中最为著名的就是量子叠加和量子纠缠。

  “量子世界跟宏观世界最大的区别,就是量子有多个可能状态的叠加态?!敝锌圃毫孔有畔⒂肓孔涌萍即葱卵芯吭?、中国科学技术大学上海研究院副研究员张文卓说,“这种现象在宏观世界里是存在不了也无法维持的。在宏观的经典世界里,1就是1,2就是2。而在微观的量子世界中,一个状态可以存在于1和2之间,它既不是1,也不是2,但它既是1,又是2?!?/p>

  “打个比方吧,这就好比孙悟空的分身术。一个孙悟空可以同时出现在多个地方,孙悟空的各个分身就像是他的叠加态?!敝锌圃涸菏?、中国科学技术大学教授潘建伟解释道,“在日常生活中,一个人不可能同时出现在两个地方。但在量子世界里,作为一个微观的客体,它能够同时出现在许多地方?!?/p>

  而所谓量子纠缠,也是量子叠加的一种表现,是指两个处在纠缠态的量子一旦分开,不论分开多远,如果对其中的一个粒子测量,另一个粒子就会立即发生变化,且是不需要时间的变化。

  “这两个纠缠在一起的量子就好比是一对有心电感应的双胞胎,不管两人距离多远,千公里量级或者更远,只要当其中一个人的状态发生变化时,另一个人的状态也会跟着发生一样的变化。爱因斯坦称之为‘幽灵般的超距作用’?!迸私ㄎ八?,“量子纠缠所体现的这种非定域性是量子力学最神奇的现象之一?!?/p>

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