超级军网请教一个量子通信在非常大的速度差的情况下的时效性问题 ...
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 22:37:17
以笨狼对量子纠缠效应弱爆了的知识了解来看，量子纠缠效应可以无视距离实现实时的相对变化。
那么未来的量子通信理论上好像是可以无视距离进行实时通信的？是这样么？
还有就是，如果人类未来可以以非常高的速度，比如光速的90%以上的速度进行空间旅行。那么问题就出来了。
比如一条飞船，从地球航行到4光年以外的地方，假设用三体中的曲率引擎吧，可以无视加速和减速时间，那我假设这条船的平均时速是光速的99%左右。
那么，以地球的时间来看，这条船从地球到达4光年以外的星系，总共花了4年时间。
但以飞船的时间来看，也许仅仅花了几天甚至几个小时而已。
那么，如果这时飞船上有一个量子通信设备，跟地球上的一个量子通信设备是关联的。两个设备中的量子属于纠缠态，可以理论上无视距离实时通信。
但是，在地球时间里，飞船运动的这4年期间，地球上的这个跟飞船上的设备中纠缠的量子的时间状态是什么样的？也是过了四年？还是跟飞船上一样，只过了几天？
因为两个纠缠的量子处于不同的参照系，时间上完全不是一个概念，这还怎么纠缠？如果还继续保持纠缠态，那么双方的时间以谁为准？
如果以地球的量子的时间为准，那么飞船上的量子的变化速度会快到不可测量。如果以飞船上的量子的时间为准，那么地球上的量子会慢到没有任何通信意义。
而且在我的想法当中，好像双方没必要硬性规定一方必须服从另一方的时间状态吧？
头大。求解。以笨狼对量子纠缠效应弱爆了的知识了解来看，量子纠缠效应可以无视距离实现实时的相对变化。
那么未来的量子通信理论上好像是可以无视距离进行实时通信的？是这样么？
还有就是，如果人类未来可以以非常高的速度，比如光速的90%以上的速度进行空间旅行。那么问题就出来了。
比如一条飞船，从地球航行到4光年以外的地方，假设用三体中的曲率引擎吧，可以无视加速和减速时间，那我假设这条船的平均时速是光速的99%左右。
那么，以地球的时间来看，这条船从地球到达4光年以外的星系，总共花了4年时间。
但以飞船的时间来看，也许仅仅花了几天甚至几个小时而已。
那么，如果这时飞船上有一个量子通信设备，跟地球上的一个量子通信设备是关联的。两个设备中的量子属于纠缠态，可以理论上无视距离实时通信。
但是，在地球时间里，飞船运动的这4年期间，地球上的这个跟飞船上的设备中纠缠的量子的时间状态是什么样的？也是过了四年？还是跟飞船上一样，只过了几天？
因为两个纠缠的量子处于不同的参照系，时间上完全不是一个概念，这还怎么纠缠？如果还继续保持纠缠态，那么双方的时间以谁为准？
如果以地球的量子的时间为准，那么飞船上的量子的变化速度会快到不可测量。如果以飞船上的量子的时间为准，那么地球上的量子会慢到没有任何通信意义。
而且在我的想法当中，好像双方没必要硬性规定一方必须服从另一方的时间状态吧？
头大。求解。
那么未来的量子通信理论上好像是可以无视距离进行实时通信的？是这样么？
还有就是，如果人类未来可以以非常高的速度，比如光速的90%以上的速度进行空间旅行。那么问题就出来了。
比如一条飞船，从地球航行到4光年以外的地方，假设用三体中的曲率引擎吧，可以无视加速和减速时间，那我假设这条船的平均时速是光速的99%左右。
那么，以地球的时间来看，这条船从地球到达4光年以外的星系，总共花了4年时间。
但以飞船的时间来看，也许仅仅花了几天甚至几个小时而已。
那么，如果这时飞船上有一个量子通信设备，跟地球上的一个量子通信设备是关联的。两个设备中的量子属于纠缠态，可以理论上无视距离实时通信。
但是，在地球时间里，飞船运动的这4年期间，地球上的这个跟飞船上的设备中纠缠的量子的时间状态是什么样的？也是过了四年？还是跟飞船上一样，只过了几天？
因为两个纠缠的量子处于不同的参照系，时间上完全不是一个概念，这还怎么纠缠？如果还继续保持纠缠态，那么双方的时间以谁为准？
如果以地球的量子的时间为准，那么飞船上的量子的变化速度会快到不可测量。如果以飞船上的量子的时间为准，那么地球上的量子会慢到没有任何通信意义。
而且在我的想法当中，好像双方没必要硬性规定一方必须服从另一方的时间状态吧？
头大。求解。以笨狼对量子纠缠效应弱爆了的知识了解来看，量子纠缠效应可以无视距离实现实时的相对变化。
那么未来的量子通信理论上好像是可以无视距离进行实时通信的？是这样么？
还有就是，如果人类未来可以以非常高的速度，比如光速的90%以上的速度进行空间旅行。那么问题就出来了。
比如一条飞船，从地球航行到4光年以外的地方，假设用三体中的曲率引擎吧，可以无视加速和减速时间，那我假设这条船的平均时速是光速的99%左右。
那么，以地球的时间来看，这条船从地球到达4光年以外的星系，总共花了4年时间。
但以飞船的时间来看，也许仅仅花了几天甚至几个小时而已。
那么，如果这时飞船上有一个量子通信设备，跟地球上的一个量子通信设备是关联的。两个设备中的量子属于纠缠态，可以理论上无视距离实时通信。
但是，在地球时间里，飞船运动的这4年期间，地球上的这个跟飞船上的设备中纠缠的量子的时间状态是什么样的？也是过了四年？还是跟飞船上一样，只过了几天？
因为两个纠缠的量子处于不同的参照系，时间上完全不是一个概念，这还怎么纠缠？如果还继续保持纠缠态，那么双方的时间以谁为准？
如果以地球的量子的时间为准，那么飞船上的量子的变化速度会快到不可测量。如果以飞船上的量子的时间为准，那么地球上的量子会慢到没有任何通信意义。
而且在我的想法当中，好像双方没必要硬性规定一方必须服从另一方的时间状态吧？
头大。求解。
不明觉厉～精神支持
我理解的量子通讯是个纯粹的逻辑效应。相干的一对量子的体系，测量坍缩后的状态必然是符合物理“逻辑”的，比如一边被赋予自旋向上的态，另一边就只能自旋向下。被人津津乐道的超光速的、非定域等等的现象，只是这两个造成坍缩的测量可以是类空关联的。
应该着重指出的是，这个类空关联，在物理逻辑上只能是“事先安排好的”。在一个事先确定好的，可以把两地弄的“同时”的参照系，同时或者以类空的间隔测量。相干一对量子的体系，在一边测量后当然就不再相干。换句话说这边通过观测操作赋予了自旋向上的量子，那一边的态就已经必定是自旋向下了。
但对于那另一边的要提取“信息”的人来说，不通过传统的（光速内的）手段，没有办法知道这边是不是操作了。因为对于类空的量子通讯，发送信息和接收信息原则上来说就没办法定义哪个必然是哪一方。他根本没办法知道信息是不是已经过来了。也许信息已经过来了，他想试试运气，但结果他会破坏了相干性（造成波函数坍缩了），让发信息的一方实际上没法附上信息
把其中一方放到光速99%的飞船上也一样，不知道通讯的量子对是否还相干，就必须等到光子追上来后告诉你还相干，然后你才可以读。
你应该也可以出发前算好了约定好了什么时候读，那就完全像实验室“事先安排好的”，但完全没有通讯的灵活性
应该着重指出的是，这个类空关联，在物理逻辑上只能是“事先安排好的”。在一个事先确定好的，可以把两地弄的“同时”的参照系，同时或者以类空的间隔测量。相干一对量子的体系，在一边测量后当然就不再相干。换句话说这边通过观测操作赋予了自旋向上的量子，那一边的态就已经必定是自旋向下了。
但对于那另一边的要提取“信息”的人来说，不通过传统的（光速内的）手段，没有办法知道这边是不是操作了。因为对于类空的量子通讯，发送信息和接收信息原则上来说就没办法定义哪个必然是哪一方。他根本没办法知道信息是不是已经过来了。也许信息已经过来了，他想试试运气，但结果他会破坏了相干性（造成波函数坍缩了），让发信息的一方实际上没法附上信息
把其中一方放到光速99%的飞船上也一样，不知道通讯的量子对是否还相干，就必须等到光子追上来后告诉你还相干，然后你才可以读。
你应该也可以出发前算好了约定好了什么时候读，那就完全像实验室“事先安排好的”，但完全没有通讯的灵活性
huor 发表于 2014-7-6 18:44
我理解的量子通讯是个纯粹的逻辑效应。相干的一对量子的体系，测量坍缩后的状态必然是符合物理“逻辑”的， ...
你的意思是，在测不准原理的制约下，基于量子纠缠态的所谓量子通信是不可能的？是这意思么？
我理解的量子通讯是个纯粹的逻辑效应。相干的一对量子的体系，测量坍缩后的状态必然是符合物理“逻辑”的， ...
你的意思是，在测不准原理的制约下，基于量子纠缠态的所谓量子通信是不可能的？是这意思么？
任意时刻进行超光速的通讯，是不可能的
任意时刻进行超光速的通讯，是不可能的
可以无视距离进行实时通信的？是这样么？
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不行，完毕
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不行，完毕
不是测不准原理
“基于量子纠缠态的所谓量子通信”，任意时刻进行超光速的通讯，是不可能的
话不要说绝对，目前量子力学还远不完善，纠缠态坍塌的问题研究还有很多未知领域，量子物理的定律就是没有通行的固定法则
“基于量子纠缠态的所谓量子通信”，任意时刻进行超光速的通讯，是不可能的
话不要说绝对，目前量子力学还远不完善，纠缠态坍塌的问题研究还有很多未知领域，量子物理的定律就是没有通行的固定法则
huor 发表于 2014-7-6 19:14
不是测不准原理
“基于量子纠缠态的所谓量子通信”，任意时刻进行超光速的通讯，是不可能的
嗯，我也是这么认为的。
但我就想知道，在两方的相对速度差接近于光速度的时候，两边的量子的时间是怎么回事。
没道理让一方遵守另一方的时间对吧，还是在这种情况下，纠缠态被破坏？
不是测不准原理
“基于量子纠缠态的所谓量子通信”，任意时刻进行超光速的通讯，是不可能的
嗯，我也是这么认为的。
但我就想知道，在两方的相对速度差接近于光速度的时候，两边的量子的时间是怎么回事。
没道理让一方遵守另一方的时间对吧，还是在这种情况下，纠缠态被破坏？
老狼正宗 发表于 2014-7-6 20:46
嗯，我也是这么认为的。
但我就想知道，在两方的相对速度差接近于光速度的时候，两边的量子的时间是怎么 ...
这是纯粹相对论的问题哈。没什么专门定义的“量子”时间，时间都是经典的。相对论说怎么运动的物体看起来时间延长就怎么延长。和纠缠态没关系
嗯，我也是这么认为的。
但我就想知道，在两方的相对速度差接近于光速度的时候，两边的量子的时间是怎么 ...
这是纯粹相对论的问题哈。没什么专门定义的“量子”时间，时间都是经典的。相对论说怎么运动的物体看起来时间延长就怎么延长。和纠缠态没关系
老狼正宗 发表于 2014-7-6 20:46
嗯，我也是这么认为的。
但我就想知道，在两方的相对速度差接近于光速度的时候，两边的量子的时间是怎么 ...
这是纯粹相对论的问题哈。没什么专门定义的“量子”时间，时间都是经典的。相对论说怎么运动的物体看起来时间延长就怎么延长。和纠缠态没关系
嗯，我也是这么认为的。
但我就想知道，在两方的相对速度差接近于光速度的时候，两边的量子的时间是怎么 ...
这是纯粹相对论的问题哈。没什么专门定义的“量子”时间，时间都是经典的。相对论说怎么运动的物体看起来时间延长就怎么延长。和纠缠态没关系
huor 发表于 2014-7-6 20:53
这是纯粹相对论的问题哈。没什么专门定义的“量子”时间，时间都是经典的。相对论说怎么运动的物体看起来 ...
可是纠缠态就决定了两个量子是同步的，而双方的经典时间又不可能同步。
在不同的参照系下，连时间都对不上号了，量子的同步是怎么办到的？我最主要的问题就是想不明白这个。
这是纯粹相对论的问题哈。没什么专门定义的“量子”时间，时间都是经典的。相对论说怎么运动的物体看起来 ...
可是纠缠态就决定了两个量子是同步的，而双方的经典时间又不可能同步。
在不同的参照系下，连时间都对不上号了，量子的同步是怎么办到的？我最主要的问题就是想不明白这个。
老狼正宗 发表于 2014-7-6 22:17
可是纠缠态就决定了两个量子是同步的，而双方的经典时间又不可能同步。
在不同的参照系下，连时间都对不 ...
不用纠结了，按照量子通信的理论，是不可能实现超光速通信的。量子纠缠的关系仅仅是作为一个加密手段而已。人只是记录量子的状态并附加到信息中，以便接收者利用其已知的量子状态解密。人为影响量子状态会破坏量子纠缠性。信息是有质量的，其传播速度仍然要遵循光速极限，所以量子状态是无法传播有用信息的。
简单的说，现在所谓的量子通信，从理论基础上讲就和超光速通信没关系。所以楼主这个假设其实就不存在事实基础。
老狼正宗 发表于 2014-7-6 22:17
可是纠缠态就决定了两个量子是同步的，而双方的经典时间又不可能同步。
在不同的参照系下，连时间都对不 ...
不用纠结了，按照量子通信的理论，是不可能实现超光速通信的。量子纠缠的关系仅仅是作为一个加密手段而已。人只是记录量子的状态并附加到信息中，以便接收者利用其已知的量子状态解密。人为影响量子状态会破坏量子纠缠性。信息是有质量的，其传播速度仍然要遵循光速极限，所以量子状态是无法传播有用信息的。
简单的说，现在所谓的量子通信，从理论基础上讲就和超光速通信没关系。所以楼主这个假设其实就不存在事实基础。
ericcui1 发表于 2014-7-6 23:07
不用纠结了，按照量子通信的理论，是不可能实现超光速通信的。量子纠缠的关系仅仅是作为一个加密手段而 ...
哦，明白了，感谢。
不用纠结了，按照量子通信的理论，是不可能实现超光速通信的。量子纠缠的关系仅仅是作为一个加密手段而 ...
哦，明白了，感谢。
上次天朝别出来，量子缠绕的最低速度是光速的一万倍
不用纠结了，按照量子通信的理论，是不可能实现超光速通信的。量子纠缠的关系仅仅是作为一个加密手段而 ...
上次看到一个新闻频道的时候说国外实验在没任何介质的情况下进行的量子隐形通信成功了，距离是一米多，还说有什么什么突破的
上次看到一个新闻频道的时候说国外实验在没任何介质的情况下进行的量子隐形通信成功了，距离是一米多，还说有什么什么突破的
有专门的文章来讨论quantum teleportation,这里面其实并不涉及什么超光速
ericcui1 发表于 2014-7-6 23:07
不用纠结了，按照量子通信的理论，是不可能实现超光速通信的。量子纠缠的关系仅仅是作为一个加密手段而 ...
等下，就算不进行超光速通信，那问题仍然存在。
在一方的速度接近光速的情况下，那两边的量子的纠缠性会是什么情况的。
还是前面的问题：
纠缠态就决定了两个量子是同步的，而双方的经典时间又不可能同步。
在不同的参照系下，连时间都对不上号了，量子的同步是怎么办到的？
不用纠结了，按照量子通信的理论，是不可能实现超光速通信的。量子纠缠的关系仅仅是作为一个加密手段而 ...
等下，就算不进行超光速通信，那问题仍然存在。
在一方的速度接近光速的情况下，那两边的量子的纠缠性会是什么情况的。
还是前面的问题：
纠缠态就决定了两个量子是同步的，而双方的经典时间又不可能同步。
在不同的参照系下，连时间都对不上号了，量子的同步是怎么办到的？
老狼正宗 发表于 2014-7-7 18:22
等下，就算不进行超光速通信，那问题仍然存在。
在一方的速度接近光速的情况下，那两边的量子的纠缠性会 ...
我不知道你是怎么想像相对论性参照系的量子纠缠态的，可能是“纠缠”就类似DNA的双螺旋结构在转一样。经典时间同步的话就是两条螺旋转得一样快所以不会缠起来，否则就是会缠起来就不纠缠了
“纠缠”，只是个逻辑的概念，没有这个旋转双螺旋的图像。只要一边弄到自旋向上，另外一边必然自旋向下，那这就是“纠缠”。
对于类时间隔或者事先规定好的类空间隔，你能知道它是不是纠缠并利用纠缠通讯；但对于任意类空间隔，你没法知道它是不是还在纠缠所以没法利用
等下，就算不进行超光速通信，那问题仍然存在。
在一方的速度接近光速的情况下，那两边的量子的纠缠性会 ...
我不知道你是怎么想像相对论性参照系的量子纠缠态的，可能是“纠缠”就类似DNA的双螺旋结构在转一样。经典时间同步的话就是两条螺旋转得一样快所以不会缠起来，否则就是会缠起来就不纠缠了
“纠缠”，只是个逻辑的概念，没有这个旋转双螺旋的图像。只要一边弄到自旋向上，另外一边必然自旋向下，那这就是“纠缠”。
对于类时间隔或者事先规定好的类空间隔，你能知道它是不是纠缠并利用纠缠通讯；但对于任意类空间隔，你没法知道它是不是还在纠缠所以没法利用
不可能进行超光速通信，因为会破坏因果律
huor 发表于 2014-7-8 00:37
我不知道你是怎么想像相对论性参照系的量子纠缠态的，可能是“纠缠”就类似DNA的双螺旋结构在转一样。经 ...
我也觉得这问题很难理解：从量子纠缠的角度看一个量子的态塌缩就瞬间确定了另一个的量子态；从相对论的角度看什么叫做“同时”或者“瞬间”还要看参照系速度，可是量子态塌缩事件是不随参照系改变的，这是矛盾。
最恶心的是这种矛盾还没有可能从实验观察出来，在不同惯性参照系下做量子纠缠实验只会得到一模一样的结果。
我感觉有可能量子现象是彻底打破了同时性的观念了～
我不知道你是怎么想像相对论性参照系的量子纠缠态的，可能是“纠缠”就类似DNA的双螺旋结构在转一样。经 ...
我也觉得这问题很难理解：从量子纠缠的角度看一个量子的态塌缩就瞬间确定了另一个的量子态；从相对论的角度看什么叫做“同时”或者“瞬间”还要看参照系速度，可是量子态塌缩事件是不随参照系改变的，这是矛盾。
最恶心的是这种矛盾还没有可能从实验观察出来，在不同惯性参照系下做量子纠缠实验只会得到一模一样的结果。
我感觉有可能量子现象是彻底打破了同时性的观念了～
老狼正宗 发表于 2014-7-7 18:22
等下，就算不进行超光速通信，那问题仍然存在。
在一方的速度接近光速的情况下，那两边的量子的纠缠性会 ...
你说的确实是个很麻烦的矛盾，这个至少我没法解释。不过我可以解释为什么这个矛盾对实验结果一点影响都没有：
主要问题是，我这边的量子态塌缩了，怎么知道那边的量子态是什么时候跟着塌缩的？在一个参照系下我比他先塌缩；在另一个参照系下他比我先塌缩。那么是谁导致谁塌缩呢？
可是我们如果分析“A导致B”和“B导致A”的观察结果（上/下旋）的概率分布的话就发现两个的概率分布是一模一样的，就是说没可能从实验结果看出是谁先塌缩。很坑爹吧？
等下，就算不进行超光速通信，那问题仍然存在。
在一方的速度接近光速的情况下，那两边的量子的纠缠性会 ...
你说的确实是个很麻烦的矛盾，这个至少我没法解释。不过我可以解释为什么这个矛盾对实验结果一点影响都没有：
主要问题是，我这边的量子态塌缩了，怎么知道那边的量子态是什么时候跟着塌缩的？在一个参照系下我比他先塌缩；在另一个参照系下他比我先塌缩。那么是谁导致谁塌缩呢？
可是我们如果分析“A导致B”和“B导致A”的观察结果（上/下旋）的概率分布的话就发现两个的概率分布是一模一样的，就是说没可能从实验结果看出是谁先塌缩。很坑爹吧？
问题是现在有没有方法操纵量子的坍缩态？如果量子的坍缩态不能人为控制，那怎么能用量子的坍缩态来表达信息呢？
问题是现在有没有方法操纵量子的坍缩态？如果量子的坍缩态不能人为控制，那怎么能用量子的坍缩态来表达信息呢？
enroger 发表于 2014-7-8 11:19
我也觉得这问题很难理解：从量子纠缠的角度看一个量子的态塌缩就瞬间确定了另一个的量子态；从相对论的角 ...
这就是测量导致的量子力学态的坍缩是非定域的，量子力学教科书上就这么承认的
非定域的就是对于类空间隔不能判断“先后”的
我理解的，这种情况就是逻辑的
我也觉得这问题很难理解：从量子纠缠的角度看一个量子的态塌缩就瞬间确定了另一个的量子态；从相对论的角 ...
这就是测量导致的量子力学态的坍缩是非定域的，量子力学教科书上就这么承认的
非定域的就是对于类空间隔不能判断“先后”的
我理解的，这种情况就是逻辑的
转一个徐明昆的博客，供参考：
量子通信系统
已有 1644 次阅读 2011-6-5 10:41 |个人分类:相对论与量子力学|系统分类:科研笔记|关键词:通信
一。量子通信原理
1993年，C.H.Bennett提出了量子通信的概念;同年，6位来自不同国家的科学家，提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传送的方案：将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方，把另一个粒子制备到该量子态上，而原来的粒子仍留在原处。其基本思想是：将原物的信息分成经典信息和量子信息两部分，它们分别经由经典通道和量子通道传送给接收者。经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的，量子信息是发送者在测量中未提取的其余信息；接收者在获得这两种信息后，就可以制备出原物量子态的完全复制品。该过程中传送的仅仅是原物的量子态，而不是原物本身。发送者甚至可以对这个量子态一无所知，而接收者是将别的粒子处于原物的量子态上。在这个方案中，纠缠态的非定域性起着至关重要的作用。量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义，而且可以用量子态作为信息载体，通过量子态的传送完成大容量信息的传输，实现原则上不可破译的量子保密通信。
1997年，在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作，首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。实验中传输的只是表达量子信息的“状态”，作为信息载体的光子本身并不被传输。
二。量子通信的超光速特性
在2008年8月14日出版的最新一期《自然》杂志上，瑞士的5位科学家公布了他们的这项最新研究成果。瑞士科学家表示，原子、电子以及宇宙空间其他所有的微观物质都可能会表现出异常奇怪的行为，其行为规律可能与我们日常生活中传统的科学规律完全背道而驰。比如，物体可以同时存在于两个或多个场所；可以同时以相反的方向旋转。这种现象也许只有通过量子物理学来解释。量子物理学认为，任何事物之间都可能存着某种特定的联系。发生于某一物体之上的事件，可能同时对其他物体也会产生影响。这种现象称为“量子纠缠”。不管物体之间的距离有多远，同样存在“量子纠缠”的关系。
爱因斯坦反对“量子纠缠”理论，将其称为“鬼魅行为，spooky action at a distance”。根据量子力学理论的描述，两个处于纠缠态的粒子无论相距多远，都能“感知”和影响对方的状态。几十年来，物理学家试图验证这种神奇特性是否真实，以及决定它的幕后原因。其实，我们可以运用形象化的说明来解释这种现象。被纠缠的物体释放出某种不明粒子或其他形式的高速信号，从而对其伙伴产生影响。此前，已有实验证实传统物理学领域中某种隐藏信号的存在，从而打消了人们对于这种隐藏信号的种种疑问。但是，仍然有一个奇怪的可能性没有得到证实，即这种未知信号的传输速率可能会比光速还要高。
为了证实这种可能性，瑞士科学家开始着手对一对相互纠缠的光子进行实验研究。首先，研究人员们将光子对拆散；然后，通过由瑞士电信公司提供的光纤向两个村庄接收站进行传送，接收站之间相距大约18公里。沿途光子会经过特殊设计的探测器，因此研究人员能够随时确定它们从出发到终点的“颜色”。最终，接收站证实每对相互纠缠的光子被分开传送到接收站后，两者之间仍然存在纠缠关系。通过对其中一个光子的分析，科学家可以预测另一光子的特征。在实验中，任何隐藏信号从此接收站传送到彼接收站，仅仅需要一百万兆分之一秒。这一传输速率保证了接收站能够准确地检测到光子。由此可以推测任何未知信号的传输速率至少是光速的10000倍。
爱因斯坦认为没有物体的运动速度能够超过光速。爱因斯坦解释说，光速属于自然界的一个基本常数：对于空间内所有的观察者来说，光速都是一样的。同样是爱因斯坦的相对论解释说，当物体加速时，物体本身的质量增加，而加速需要能量。随着物体质量的增加，维持速度所需的能量也更多。当物体以接近光速运行时，爱因斯坦经过计算说，它的质量将达到无限大，所以要使得物体继续运行的能量也要无限大，而要超过这一极限是不可能的。
我个人理解，爱因斯坦说的物体的速度不能超过光速，并不排除信号的速度超过光速。所以相对论与量子纠缠并无矛盾。
爱因斯坦自己错误地理解了相对论。套句俗话，毛泽东晚年背离了毛泽东思想。
三 量子隐形态传输
存放着机密文件的保险箱被放入一个特殊装置之后，可以突然消失，并且同一瞬间出现在相距遥远的另一个特定装置中，被人方便地取出。记者从中国科学技术大学获悉，日前，由中国科大和清华大学组成的联合小组在量子态隐形传输技术上取得的新突破，可能使这种以往只能出现在科幻电影中的“超时空穿越”神奇场景变为现实。
作为未来量子通信网络的核心要素，量子态隐形传输是一种全新的通信方式，它传输的不再是经典信息，而是量子态携带的量子信息。
在经典状态下，一个个独立的光子各自携带信息，通过发送和接收装置进行信息传递。但是在量子状态下，两个纠缠的光子互为一组，互相关联，并且可以在一个地方神秘消失，不需要任何载体的携带，又在另一个地方瞬间神秘出现。量子态隐形传输利用的就是量子的这种特性，我们首先把一对携带着信息的纠缠的光子进行拆分，将其中一个光子发送到特定位置，这时，两地之间只需要知道其中一个光子的即时状态，就能准确推测另外一个光子的状态，从而实现类似 超时空穿越 的通信方式。
量子态隐形传输一直是学术界和公众的关注焦点。１９９７年，奥地利蔡林格小组在室内首次完成了量子态隐形传输的原理性实验验证。２００４年，该小组利用多瑙河底的光纤信道，成功地将量子“超时空穿越”距离提高到６００米。但由于光纤信道中的损耗和环境的干扰，量子态隐形传输的距离难以大幅度提高。
２００４年，中国科大潘建伟、彭承志等研究人员开始探索在自由空间实现更远距离的量子通信。在自由空间，环境对光量子态的干扰效应极小，而光子一旦穿透大气层进入外层空间，其损耗更是接近于零，这使得自由空间信道比光纤信道在远距离传输方面更具优势。
据悉，该小组早在２００５年就在合肥创造了１３公里的自由空间双向量子纠缠“拆分”、发送的世界纪录，同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。２００７年开始，中国科大 清华大学联合研究小组在北京架设了长达１６公里的自由空间量子信道，并取得了一系列关键技术突破，最终在２００９年成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输，证实了量子态隐形传输穿越大气层的可行性，为未来基于卫星中继的全球化量子通信网奠定了可靠基础。
据悉，该成果已经发表在６月１日出版的英国《自然》杂志子刊《自然。光子学》上
四 量子保密通信
量子通信保密性好，但是不能阻止窃听者窃听，不过设计比较好的协议都能在背景噪声下，因为任何窃听行为都会扰乱传送密钥的量子状态，从而留下痕迹。如果有窃听行为，都可以发现，因而理论上保证了信息的绝对安全。
1997年，奥地利Innsbruck大学实验物理研究所A.Zeilinger小组在室内首次完成了量子态隐形传输的原理性试验验证。
2001年，瑞士的IDQuantique公司推出了商用量子密钥分发系统。
2002年10月，德国慕尼黑大学和英国军方下属的研究机构合作，在德国和奥地利边境相距23.4公里的Zugspitze和Karwendespitze之间用激光成功传输了光子密钥。这次实验成功的证实，通过近地卫星安全传送量子密钥并建立全球量子密钥分发网络是可能的。
2004年6月，美国BNN公司建立的世界上第一个量子密码通信网络在美国马萨诸塞州剑桥城正式投入运行。同年12月，中国的华东师范大学研制出了基于相位编码的量子密钥分发系统样机。
中科大2006年实现了长达125公里的世界距离最长量子保密通信实验。
2008年10月，欧盟“基于量子密码的全球保密通信网络研发项目”（SECOQC）的科学家宣布，SECOQC组建的7节点保密通信演示验证网络试运行成功,并称该系统是无法破解的。该项目组发表声明说：“这一网络的潜在用户—比如政府机关、金融机构和拥有众多分公司的企业—能够以最安全的方式为其机要通信加密”。
以上事实说明，国内外对量子密码通信的研究已经进入了工程实现的关键时期，如果按照近几年量子密码通信技术的发展速度来分析，在不久的将来量子密码通信将会进入军事应用和商业应用
本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-537101-451816.html
量子通信系统
已有 1644 次阅读 2011-6-5 10:41 |个人分类:相对论与量子力学|系统分类:科研笔记|关键词:通信
一。量子通信原理
1993年，C.H.Bennett提出了量子通信的概念;同年，6位来自不同国家的科学家，提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传送的方案：将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方，把另一个粒子制备到该量子态上，而原来的粒子仍留在原处。其基本思想是：将原物的信息分成经典信息和量子信息两部分，它们分别经由经典通道和量子通道传送给接收者。经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的，量子信息是发送者在测量中未提取的其余信息；接收者在获得这两种信息后，就可以制备出原物量子态的完全复制品。该过程中传送的仅仅是原物的量子态，而不是原物本身。发送者甚至可以对这个量子态一无所知，而接收者是将别的粒子处于原物的量子态上。在这个方案中，纠缠态的非定域性起着至关重要的作用。量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义，而且可以用量子态作为信息载体，通过量子态的传送完成大容量信息的传输，实现原则上不可破译的量子保密通信。
1997年，在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作，首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。实验中传输的只是表达量子信息的“状态”，作为信息载体的光子本身并不被传输。
二。量子通信的超光速特性
在2008年8月14日出版的最新一期《自然》杂志上，瑞士的5位科学家公布了他们的这项最新研究成果。瑞士科学家表示，原子、电子以及宇宙空间其他所有的微观物质都可能会表现出异常奇怪的行为，其行为规律可能与我们日常生活中传统的科学规律完全背道而驰。比如，物体可以同时存在于两个或多个场所；可以同时以相反的方向旋转。这种现象也许只有通过量子物理学来解释。量子物理学认为，任何事物之间都可能存着某种特定的联系。发生于某一物体之上的事件，可能同时对其他物体也会产生影响。这种现象称为“量子纠缠”。不管物体之间的距离有多远，同样存在“量子纠缠”的关系。
爱因斯坦反对“量子纠缠”理论，将其称为“鬼魅行为，spooky action at a distance”。根据量子力学理论的描述，两个处于纠缠态的粒子无论相距多远，都能“感知”和影响对方的状态。几十年来，物理学家试图验证这种神奇特性是否真实，以及决定它的幕后原因。其实，我们可以运用形象化的说明来解释这种现象。被纠缠的物体释放出某种不明粒子或其他形式的高速信号，从而对其伙伴产生影响。此前，已有实验证实传统物理学领域中某种隐藏信号的存在，从而打消了人们对于这种隐藏信号的种种疑问。但是，仍然有一个奇怪的可能性没有得到证实，即这种未知信号的传输速率可能会比光速还要高。
为了证实这种可能性，瑞士科学家开始着手对一对相互纠缠的光子进行实验研究。首先，研究人员们将光子对拆散；然后，通过由瑞士电信公司提供的光纤向两个村庄接收站进行传送，接收站之间相距大约18公里。沿途光子会经过特殊设计的探测器，因此研究人员能够随时确定它们从出发到终点的“颜色”。最终，接收站证实每对相互纠缠的光子被分开传送到接收站后，两者之间仍然存在纠缠关系。通过对其中一个光子的分析，科学家可以预测另一光子的特征。在实验中，任何隐藏信号从此接收站传送到彼接收站，仅仅需要一百万兆分之一秒。这一传输速率保证了接收站能够准确地检测到光子。由此可以推测任何未知信号的传输速率至少是光速的10000倍。
爱因斯坦认为没有物体的运动速度能够超过光速。爱因斯坦解释说，光速属于自然界的一个基本常数：对于空间内所有的观察者来说，光速都是一样的。同样是爱因斯坦的相对论解释说，当物体加速时，物体本身的质量增加，而加速需要能量。随着物体质量的增加，维持速度所需的能量也更多。当物体以接近光速运行时，爱因斯坦经过计算说，它的质量将达到无限大，所以要使得物体继续运行的能量也要无限大，而要超过这一极限是不可能的。
我个人理解，爱因斯坦说的物体的速度不能超过光速，并不排除信号的速度超过光速。所以相对论与量子纠缠并无矛盾。
爱因斯坦自己错误地理解了相对论。套句俗话，毛泽东晚年背离了毛泽东思想。
三 量子隐形态传输
存放着机密文件的保险箱被放入一个特殊装置之后，可以突然消失，并且同一瞬间出现在相距遥远的另一个特定装置中，被人方便地取出。记者从中国科学技术大学获悉，日前，由中国科大和清华大学组成的联合小组在量子态隐形传输技术上取得的新突破，可能使这种以往只能出现在科幻电影中的“超时空穿越”神奇场景变为现实。
作为未来量子通信网络的核心要素，量子态隐形传输是一种全新的通信方式，它传输的不再是经典信息，而是量子态携带的量子信息。
在经典状态下，一个个独立的光子各自携带信息，通过发送和接收装置进行信息传递。但是在量子状态下，两个纠缠的光子互为一组，互相关联，并且可以在一个地方神秘消失，不需要任何载体的携带，又在另一个地方瞬间神秘出现。量子态隐形传输利用的就是量子的这种特性，我们首先把一对携带着信息的纠缠的光子进行拆分，将其中一个光子发送到特定位置，这时，两地之间只需要知道其中一个光子的即时状态，就能准确推测另外一个光子的状态，从而实现类似 超时空穿越 的通信方式。
量子态隐形传输一直是学术界和公众的关注焦点。１９９７年，奥地利蔡林格小组在室内首次完成了量子态隐形传输的原理性实验验证。２００４年，该小组利用多瑙河底的光纤信道，成功地将量子“超时空穿越”距离提高到６００米。但由于光纤信道中的损耗和环境的干扰，量子态隐形传输的距离难以大幅度提高。
２００４年，中国科大潘建伟、彭承志等研究人员开始探索在自由空间实现更远距离的量子通信。在自由空间，环境对光量子态的干扰效应极小，而光子一旦穿透大气层进入外层空间，其损耗更是接近于零，这使得自由空间信道比光纤信道在远距离传输方面更具优势。
据悉，该小组早在２００５年就在合肥创造了１３公里的自由空间双向量子纠缠“拆分”、发送的世界纪录，同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。２００７年开始，中国科大 清华大学联合研究小组在北京架设了长达１６公里的自由空间量子信道，并取得了一系列关键技术突破，最终在２００９年成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输，证实了量子态隐形传输穿越大气层的可行性，为未来基于卫星中继的全球化量子通信网奠定了可靠基础。
据悉，该成果已经发表在６月１日出版的英国《自然》杂志子刊《自然。光子学》上
四 量子保密通信
量子通信保密性好，但是不能阻止窃听者窃听，不过设计比较好的协议都能在背景噪声下，因为任何窃听行为都会扰乱传送密钥的量子状态，从而留下痕迹。如果有窃听行为，都可以发现，因而理论上保证了信息的绝对安全。
1997年，奥地利Innsbruck大学实验物理研究所A.Zeilinger小组在室内首次完成了量子态隐形传输的原理性试验验证。
2001年，瑞士的IDQuantique公司推出了商用量子密钥分发系统。
2002年10月，德国慕尼黑大学和英国军方下属的研究机构合作，在德国和奥地利边境相距23.4公里的Zugspitze和Karwendespitze之间用激光成功传输了光子密钥。这次实验成功的证实，通过近地卫星安全传送量子密钥并建立全球量子密钥分发网络是可能的。
2004年6月，美国BNN公司建立的世界上第一个量子密码通信网络在美国马萨诸塞州剑桥城正式投入运行。同年12月，中国的华东师范大学研制出了基于相位编码的量子密钥分发系统样机。
中科大2006年实现了长达125公里的世界距离最长量子保密通信实验。
2008年10月，欧盟“基于量子密码的全球保密通信网络研发项目”（SECOQC）的科学家宣布，SECOQC组建的7节点保密通信演示验证网络试运行成功,并称该系统是无法破解的。该项目组发表声明说：“这一网络的潜在用户—比如政府机关、金融机构和拥有众多分公司的企业—能够以最安全的方式为其机要通信加密”。
以上事实说明，国内外对量子密码通信的研究已经进入了工程实现的关键时期，如果按照近几年量子密码通信技术的发展速度来分析，在不久的将来量子密码通信将会进入军事应用和商业应用
本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-537101-451816.html
enroger 发表于 2014-7-8 11:34
你说的确实是个很麻烦的矛盾，这个至少我没法解释。不过我可以解释为什么这个矛盾对实验结果一点影响都没 ...
所以啊，头大。
你说的确实是个很麻烦的矛盾，这个至少我没法解释。不过我可以解释为什么这个矛盾对实验结果一点影响都没 ...
所以啊，头大。
huor 发表于 2014-7-8 16:52
这就是测量导致的量子力学态的坍缩是非定域的，量子力学教科书上就这么承认的
非定域的就是对于类空间隔 ...
嗯，就是说两个量子态塌缩事件之间不可画上因果关系，从这点上看量子纠缠还真没有违反相对论下的因果律。可是它们之间又确实存在着微妙的连系，打着大大的擦边球。。。
这就是测量导致的量子力学态的坍缩是非定域的，量子力学教科书上就这么承认的
非定域的就是对于类空间隔 ...
嗯，就是说两个量子态塌缩事件之间不可画上因果关系，从这点上看量子纠缠还真没有违反相对论下的因果律。可是它们之间又确实存在着微妙的连系，打着大大的擦边球。。。