超级军网量子通讯技术简单科普
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/26 16:35:12
最 近坛子里有几遍有关我国量子通信技术应用的文章，一部分网友都不甚理解量子通讯到底是什么，不明真相的朋友于是就听信了什么超光速、远距离、瞬时性等等错误的传言。所以本人不才就简单的科普下吧。
量子信息科学是物理学与信息科学交叉融合产生的新兴学科，涉及物理、计算机、通信、数学等多个学科。量子信息技术在运算速度、信息安全、信息容量等方面可突破传统信息系统的极限。
在经典信息理论中，信息量的基本单位是比特（bit），一个比特是给出经典二值系统一个取值的信息量。例入{0,1}
在量子信息理论中，量子信息的基本单位是量子比特（qubit）。一个qubit是一个双态量子系统，即两个线性独立的态，常记为：|0>和|1> 。以这两个独立态为基矢，构成一个二维复矢量空间，即二维Hilbert空间。一个量子比特可以有4个量子态。（比经典比特多2个）
目前量子位的物理载体就是光子，|R>:右圆极化偏振光，|L>：左圆极化偏振光。
量子通信技术就是利用了量子的纠缠特性进行量子比特收发的通信技术。
未来的应用前景主要有：
1、实现不可解密码通信
量子密码的安全性由量子力学原理所保证。任何对量子态的测量都会干扰量子态本身。量子不可克隆定力确保窃听者不会成功。
2、实现超高速通信
由于传播单位为量子，因此理论上可以实现接近无限告诉的数据量传输，与目前利用光的波动性的现行光通信相比，由于所消耗的功率降低可以应用到卫星通信等领域。现有的光通信技术是根据光的强弱用0和1表示数字信号，而量子通信则是用光子承载信息，通过光纤传输出去，其传输量将比现在的光通信技术在光纤的传输量上增加上千万倍。
3、量子因特网
量子因特网是用量子通道来联络许多量子处理器，它可以同时实现量子信息的传输和处理，相比于现在的经典因特网，量子因特网具有安全保密特性，可实现多端的分布计算，有效降低通信复杂度。
最 近坛子里有几遍有关我国量子通信技术应用的文章，一部分网友都不甚理解量子通讯到底是什么，不明真相的朋友于是就听信了什么超光速、远距离、瞬时性等等错误的传言。所以本人不才就简单的科普下吧。
量子信息科学是物理学与信息科学交叉融合产生的新兴学科，涉及物理、计算机、通信、数学等多个学科。量子信息技术在运算速度、信息安全、信息容量等方面可突破传统信息系统的极限。
在经典信息理论中，信息量的基本单位是比特（bit），一个比特是给出经典二值系统一个取值的信息量。例入{0,1}
在量子信息理论中，量子信息的基本单位是量子比特（qubit）。一个qubit是一个双态量子系统，即两个线性独立的态，常记为：|0>和|1> 。以这两个独立态为基矢，构成一个二维复矢量空间，即二维Hilbert空间。一个量子比特可以有4个量子态。（比经典比特多2个）
目前量子位的物理载体就是光子，|R>:右圆极化偏振光，|L>：左圆极化偏振光。
量子通信技术就是利用了量子的纠缠特性进行量子比特收发的通信技术。
未来的应用前景主要有：
1、实现不可解密码通信
量子密码的安全性由量子力学原理所保证。任何对量子态的测量都会干扰量子态本身。量子不可克隆定力确保窃听者不会成功。
2、实现超高速通信
由于传播单位为量子，因此理论上可以实现接近无限告诉的数据量传输，与目前利用光的波动性的现行光通信相比，由于所消耗的功率降低可以应用到卫星通信等领域。现有的光通信技术是根据光的强弱用0和1表示数字信号，而量子通信则是用光子承载信息，通过光纤传输出去，其传输量将比现在的光通信技术在光纤的传输量上增加上千万倍。
3、量子因特网
量子因特网是用量子通道来联络许多量子处理器，它可以同时实现量子信息的传输和处理，相比于现在的经典因特网，量子因特网具有安全保密特性，可实现多端的分布计算，有效降低通信复杂度。
量子信息科学是物理学与信息科学交叉融合产生的新兴学科，涉及物理、计算机、通信、数学等多个学科。量子信息技术在运算速度、信息安全、信息容量等方面可突破传统信息系统的极限。
在经典信息理论中，信息量的基本单位是比特（bit），一个比特是给出经典二值系统一个取值的信息量。例入{0,1}
在量子信息理论中，量子信息的基本单位是量子比特（qubit）。一个qubit是一个双态量子系统，即两个线性独立的态，常记为：|0>和|1> 。以这两个独立态为基矢，构成一个二维复矢量空间，即二维Hilbert空间。一个量子比特可以有4个量子态。（比经典比特多2个）
目前量子位的物理载体就是光子，|R>:右圆极化偏振光，|L>：左圆极化偏振光。
量子通信技术就是利用了量子的纠缠特性进行量子比特收发的通信技术。
未来的应用前景主要有：
1、实现不可解密码通信
量子密码的安全性由量子力学原理所保证。任何对量子态的测量都会干扰量子态本身。量子不可克隆定力确保窃听者不会成功。
2、实现超高速通信
由于传播单位为量子，因此理论上可以实现接近无限告诉的数据量传输，与目前利用光的波动性的现行光通信相比，由于所消耗的功率降低可以应用到卫星通信等领域。现有的光通信技术是根据光的强弱用0和1表示数字信号，而量子通信则是用光子承载信息，通过光纤传输出去，其传输量将比现在的光通信技术在光纤的传输量上增加上千万倍。
3、量子因特网
量子因特网是用量子通道来联络许多量子处理器，它可以同时实现量子信息的传输和处理，相比于现在的经典因特网，量子因特网具有安全保密特性，可实现多端的分布计算，有效降低通信复杂度。
最 近坛子里有几遍有关我国量子通信技术应用的文章，一部分网友都不甚理解量子通讯到底是什么，不明真相的朋友于是就听信了什么超光速、远距离、瞬时性等等错误的传言。所以本人不才就简单的科普下吧。
量子信息科学是物理学与信息科学交叉融合产生的新兴学科，涉及物理、计算机、通信、数学等多个学科。量子信息技术在运算速度、信息安全、信息容量等方面可突破传统信息系统的极限。
在经典信息理论中，信息量的基本单位是比特（bit），一个比特是给出经典二值系统一个取值的信息量。例入{0,1}
在量子信息理论中，量子信息的基本单位是量子比特（qubit）。一个qubit是一个双态量子系统，即两个线性独立的态，常记为：|0>和|1> 。以这两个独立态为基矢，构成一个二维复矢量空间，即二维Hilbert空间。一个量子比特可以有4个量子态。（比经典比特多2个）
目前量子位的物理载体就是光子，|R>:右圆极化偏振光，|L>：左圆极化偏振光。
量子通信技术就是利用了量子的纠缠特性进行量子比特收发的通信技术。
未来的应用前景主要有：
1、实现不可解密码通信
量子密码的安全性由量子力学原理所保证。任何对量子态的测量都会干扰量子态本身。量子不可克隆定力确保窃听者不会成功。
2、实现超高速通信
由于传播单位为量子，因此理论上可以实现接近无限告诉的数据量传输，与目前利用光的波动性的现行光通信相比，由于所消耗的功率降低可以应用到卫星通信等领域。现有的光通信技术是根据光的强弱用0和1表示数字信号，而量子通信则是用光子承载信息，通过光纤传输出去，其传输量将比现在的光通信技术在光纤的传输量上增加上千万倍。
3、量子因特网
量子因特网是用量子通道来联络许多量子处理器，它可以同时实现量子信息的传输和处理，相比于现在的经典因特网，量子因特网具有安全保密特性，可实现多端的分布计算，有效降低通信复杂度。
学习了啊
哇哦，实现量子通讯了估计下载一部蓝光DVD只要一瞬间吧
量子通信如果用到互联网通信上的话，那网速该市多少啊？
传说速度和保密是量子传送的亮点。楼主好人做到底，再科普下量子通信卫星。是靠收发光子的量子态进行通信，还是电磁波通信，量子加密呢？
保密才是真的亮点…只要没有叛徒，以后和美帝打架的时候信息泄露应该会少多了吧
你这哪是科普啊，你这是用专业术语来解释几个专业名词而已！！科普大的“普”，重要的是能普及，也就是把专业的东西通俗化地解释给普通人（比如通俗化地比喻），能让普通人明白是怎么回事。你说的这些，估计还是没几个明白量子通讯是怎么个东西吧！当然，首先我是没整明白的！呵呵！！！
传送速度和保密性很有看头
还是不怎么明白，远距通讯要光纤，那通讯卫星看什么介质？
李楠01 发表于 2011-10-6 11:39 ![]()
楼主好人做到底，再科普下量子通信卫星。是靠收发光子的量子态进行通信，还是电磁波通信，量子加密呢？
量子通信卫星就是收发量子比特来进行的通信，或者说是收发一个个的光子。传统通信技术是一次收发一串光子。
目前的量子通信用的红外波段的激光。未来的量子通信卫星应该也是用激光吧。
激光本身就是电磁波呀，我不是很懂你的问题。
楼主好人做到底，再科普下量子通信卫星。是靠收发光子的量子态进行通信，还是电磁波通信，量子加密呢？
量子通信卫星就是收发量子比特来进行的通信，或者说是收发一个个的光子。传统通信技术是一次收发一串光子。
目前的量子通信用的红外波段的激光。未来的量子通信卫星应该也是用激光吧。
激光本身就是电磁波呀，我不是很懂你的问题。
LZ，你的科普太简单，我大致上说说我对LZ说法的理解。
现在的通信是这样的：我派四个信使过去，对方看到4个信使来了就知道我要传达的数据是4；我派五个信使过去，对方看到5个信使来了就知道我要传达的数据是5.以此类推。
量子通信就是我把数据写成信，然后分成很多小份，给很多信使带过去，对方接受到以后，再把所有部分拼凑在一起，然后才知道我要表达是什么。
现有的通信中，别人想窃听就可以在一边蹲点数人头。量子通信就必须把信使先揍一顿，再从他身上掏出信才能知道要传达的是什么。但是动手打了信使以后，别人肯定就知道有人窃听。
由于信使原来只是靠人头传达数据，现在可以携带信件传达数据，所以数据的传输量就快很多。
基本上就是这个意思，表达上尚有不清晰的地方望见谅
LZ，你的科普太简单，我大致上说说我对LZ说法的理解。
现在的通信是这样的：我派四个信使过去，对方看到4个信使来了就知道我要传达的数据是4；我派五个信使过去，对方看到5个信使来了就知道我要传达的数据是5.以此类推。
量子通信就是我把数据写成信，然后分成很多小份，给很多信使带过去，对方接受到以后，再把所有部分拼凑在一起，然后才知道我要表达是什么。
现有的通信中，别人想窃听就可以在一边蹲点数人头。量子通信就必须把信使先揍一顿，再从他身上掏出信才能知道要传达的是什么。但是动手打了信使以后，别人肯定就知道有人窃听。
由于信使原来只是靠人头传达数据，现在可以携带信件传达数据，所以数据的传输量就快很多。
基本上就是这个意思，表达上尚有不清晰的地方望见谅
量子…………心有灵犀一点通
jian8800 发表于 2011-10-6 11:59 ![]()
你这哪是科普啊，你这是用专业术语来解释几个专业名词而已！！科普大的“普”，重要的是能普及，也就是把专 ...
要鼓励，不要打击积极性！
你这哪是科普啊，你这是用专业术语来解释几个专业名词而已！！科普大的“普”，重要的是能普及，也就是把专 ...
要鼓励，不要打击积极性！
fyapply 发表于 2011-10-6 12:36 ![]()
要鼓励，不要打击积极性！
呵呵！！人家没那么脆弱吧！！！！
要鼓励，不要打击积极性！
呵呵！！人家没那么脆弱吧！！！！
听了还是糊涂得很。不可测原理知道，但是接收本身也是一个测量过程，这不就成了悖论了吗
想到当年学量子的苦痛灾难史····rogerkkk123 发表于 2011-10-6 12:51 ![]()
听了还是糊涂得很。不可测原理知道，但是接收本身也是一个测量过程，这不就成了悖论了吗
不确定原理说的是一次测量只能确定一方面的性质，也就是说位置和动量不能同时确定
听了还是糊涂得很。不可测原理知道，但是接收本身也是一个测量过程，这不就成了悖论了吗
不确定原理说的是一次测量只能确定一方面的性质，也就是说位置和动量不能同时确定
你这哪是科普啊，你这是用专业术语来解释几个专业名词而已！！科普大的“普”，重要的是能普及，也就是把专 ...
就是，现在怎么突然出现这么多量子通信的科普，而且都是自己都不懂
就是，现在怎么突然出现这么多量子通信的科普，而且都是自己都不懂
我还是没明白，如果是说一个光子携带的四个量子态（四种物理状态吧）来表达信息，这容易理解，可怎么会说绝对保密呢？
我截收了你的通讯的光子，怎么处理怎么破解信息另说，然后我按照截收的光子，在一一复制相应的物理状态（也就四个状态当中的一个嘛）的光子，再发出去，让你接收，你又怎么知道这个光子是新发出来的，还是原来旧的光子（被我截获的）？它带的信息，一样不变，你又怎么能判断出曾经被截获过？
截收其实这不难呀，在你的通讯光路上弄一个仪器，前面是接收端，后面是发送端，接受和发送保证一致就行了，如果说有通讯过程中有什么物理量变了，那只是时间，略有延迟。
因此要保密，除非在通讯之前，双方收发之间就约定好一个非常非常精确的时刻（极短极短的时间段，为表述方便，用时刻来表达吧）列表，
比如时刻列表（小数点后面的0 是随意写的）
2011年10月6日13:58:0.000001秒 到 2011年10月6日13:58:0.000002秒 通讯才有效
2011年10月6日13:58:0.000031秒 到 2011年10月6日13:58:0.000032秒 通讯才有效
2011年10月6日13:58:0.000057秒 到 2011年10月6日13:58:0.000058秒 通讯才有效
……
2011年12月31日23:59:59.999983秒 到 2011年12月31日23:59:59.999984秒 通讯才有效
2011年12月31日23:59:59.999997秒 到 2011年12月31日23:59:59.999998秒 通讯才有效
而截收再重发光子有时间延迟，如果超过0.000001秒，到达的时刻就不对了，即此列表极短时刻外到来的光子，视为被掉包了的光子，可判断出通讯被截获。
理论上可以如此，可收发的仪器两者之间有可能时间对的那么准吗？做到完全的时间同步？
如果按照12楼通俗的说法来理解，你派了10个信使，半路都被我抓了，信取出来后，我都把他们杀了，再从自己人中找10个出来，带上相同的复制的信，让他们充当信使上路，到你那儿，你怎么知道有10个信使曾经被抓被杀的，又被移花接木的事情？
除非定死时间，信使必须什么什么时刻到才行，超过这个时刻视为被掉包，因为掉包需要时间，有延迟，再上路，到达的时间就晚了。
本人小白，上述内容纯属瞎猜，具体通讯能保密的原因，望高手科普。
我截收了你的通讯的光子，怎么处理怎么破解信息另说，然后我按照截收的光子，在一一复制相应的物理状态（也就四个状态当中的一个嘛）的光子，再发出去，让你接收，你又怎么知道这个光子是新发出来的，还是原来旧的光子（被我截获的）？它带的信息，一样不变，你又怎么能判断出曾经被截获过？
截收其实这不难呀，在你的通讯光路上弄一个仪器，前面是接收端，后面是发送端，接受和发送保证一致就行了，如果说有通讯过程中有什么物理量变了，那只是时间，略有延迟。
因此要保密，除非在通讯之前，双方收发之间就约定好一个非常非常精确的时刻（极短极短的时间段，为表述方便，用时刻来表达吧）列表，
比如时刻列表（小数点后面的0 是随意写的）
2011年10月6日13:58:0.000001秒 到 2011年10月6日13:58:0.000002秒 通讯才有效
2011年10月6日13:58:0.000031秒 到 2011年10月6日13:58:0.000032秒 通讯才有效
2011年10月6日13:58:0.000057秒 到 2011年10月6日13:58:0.000058秒 通讯才有效
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2011年12月31日23:59:59.999983秒 到 2011年12月31日23:59:59.999984秒 通讯才有效
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而截收再重发光子有时间延迟，如果超过0.000001秒，到达的时刻就不对了，即此列表极短时刻外到来的光子，视为被掉包了的光子，可判断出通讯被截获。
理论上可以如此，可收发的仪器两者之间有可能时间对的那么准吗？做到完全的时间同步？
如果按照12楼通俗的说法来理解，你派了10个信使，半路都被我抓了，信取出来后，我都把他们杀了，再从自己人中找10个出来，带上相同的复制的信，让他们充当信使上路，到你那儿，你怎么知道有10个信使曾经被抓被杀的，又被移花接木的事情？
除非定死时间，信使必须什么什么时刻到才行，超过这个时刻视为被掉包，因为掉包需要时间，有延迟，再上路，到达的时间就晚了。
本人小白，上述内容纯属瞎猜，具体通讯能保密的原因，望高手科普。
我还是没明白，如果是说一个光子携带的四个量子态（四种物理状态吧）来表达信息，这容易理解，可怎么会说绝对保密呢？
我截收了你的通讯的光子，怎么处理怎么破解信息另说，然后我按照截收的光子，在一一复制相应的物理状态（也就四个状态当中的一个嘛）的光子，再发出去，让你接收，你又怎么知道这个光子是新发出来的，还是原来旧的光子（被我截获的）？它带的信息，一样不变，你又怎么能判断出曾经被截获过？
截收其实这不难呀，在你的通讯光路上弄一个仪器，前面是接收端，后面是发送端，接受和发送保证一致就行了，如果说有通讯过程中有什么物理量变了，那只是时间，略有延迟。
因此要保密，除非在通讯之前，双方收发之间就约定好一个非常非常精确的时刻（极短极短的时间段，为表述方便，用时刻来表达吧）列表，和相应的前缀识别码
比如时刻列表（小数点后面的0 是随意写的）
2011年10月6日13:58:0.000001秒 到 2011年10月6日13:58:0.000002秒 通讯才有效 前缀识别码 xxsys
2011年10月6日13:58:0.000031秒 到 2011年10月6日13:58:0.000032秒 通讯才有效 前缀识别码 txbst
2011年10月6日13:58:0.000057秒 到 2011年10月6日13:58:0.000058秒 通讯才有效 前缀识别码 oowst
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2011年12月31日23:59:59.999983秒 到 2011年12月31日23:59:59.999984秒 通讯才有效 前缀识别码 ssfff
2011年12月31日23:59:59.999997秒 到 2011年12月31日23:59:59.999998秒 通讯才有效 前缀识别码 aassp
而截收再重发光子有时间延迟，如果超过0.000001秒，到达的时刻就不对了，即此列表极短时刻外到来的光子，或者在列表的时刻到达的信息（怕碰巧到下一个时刻列表），相应的前缀识别码不对，视为被掉包了的光子，可判断出通讯被截获。
理论上可以如此，可收发的仪器两者之间有可能时间对的那么准吗？做到完全的时间同步？
如果按照12楼通俗的说法来理解，你派了10个信使，半路都被我抓了，信取出来后，我都把他们杀了，再从自己人中找10个出来，带上相同的复制的信，让他们充当信使上路，到你那儿，你怎么知道有10个信使曾经被抓被杀的，又被移花接木的事情？
除非定死时间，信使必须什么什么时刻到才行，到的时候口令要对，超过这个时刻视为被掉包，因为掉包需要时间，有延迟，再上路，到达的时间就晚了。
本人小白，上述内容纯属瞎猜，具体通讯能保密的原因，望高手科普。
我还是没明白，如果是说一个光子携带的四个量子态（四种物理状态吧）来表达信息，这容易理解，可怎么会说绝对保密呢？
我截收了你的通讯的光子，怎么处理怎么破解信息另说，然后我按照截收的光子，在一一复制相应的物理状态（也就四个状态当中的一个嘛）的光子，再发出去，让你接收，你又怎么知道这个光子是新发出来的，还是原来旧的光子（被我截获的）？它带的信息，一样不变，你又怎么能判断出曾经被截获过？
截收其实这不难呀，在你的通讯光路上弄一个仪器，前面是接收端，后面是发送端，接受和发送保证一致就行了，如果说有通讯过程中有什么物理量变了，那只是时间，略有延迟。
因此要保密，除非在通讯之前，双方收发之间就约定好一个非常非常精确的时刻（极短极短的时间段，为表述方便，用时刻来表达吧）列表，和相应的前缀识别码
比如时刻列表（小数点后面的0 是随意写的）
2011年10月6日13:58:0.000001秒 到 2011年10月6日13:58:0.000002秒 通讯才有效 前缀识别码 xxsys
2011年10月6日13:58:0.000031秒 到 2011年10月6日13:58:0.000032秒 通讯才有效 前缀识别码 txbst
2011年10月6日13:58:0.000057秒 到 2011年10月6日13:58:0.000058秒 通讯才有效 前缀识别码 oowst
……
2011年12月31日23:59:59.999983秒 到 2011年12月31日23:59:59.999984秒 通讯才有效 前缀识别码 ssfff
2011年12月31日23:59:59.999997秒 到 2011年12月31日23:59:59.999998秒 通讯才有效 前缀识别码 aassp
而截收再重发光子有时间延迟，如果超过0.000001秒，到达的时刻就不对了，即此列表极短时刻外到来的光子，或者在列表的时刻到达的信息（怕碰巧到下一个时刻列表），相应的前缀识别码不对，视为被掉包了的光子，可判断出通讯被截获。
理论上可以如此，可收发的仪器两者之间有可能时间对的那么准吗？做到完全的时间同步？
如果按照12楼通俗的说法来理解，你派了10个信使，半路都被我抓了，信取出来后，我都把他们杀了，再从自己人中找10个出来，带上相同的复制的信，让他们充当信使上路，到你那儿，你怎么知道有10个信使曾经被抓被杀的，又被移花接木的事情？
除非定死时间，信使必须什么什么时刻到才行，到的时候口令要对，超过这个时刻视为被掉包，因为掉包需要时间，有延迟，再上路，到达的时间就晚了。
本人小白，上述内容纯属瞎猜，具体通讯能保密的原因，望高手科普。
可能网络卡吧，20、21楼发重复了，后又编辑了21楼。
版主帮删20楼吧。
版主帮删20楼吧。
一头雾水，算了，我不学了。
这些技术的实现我觉得是有一定时间的，就如同历史上所有的时期一样。一旦到达一定的时间点，人类就会进入一个心得科学革命时期。
首先到来的应该是可控核聚变，解决能源问题，人类开始迈向宇宙。（这个还得50年）
其次就是自主智能AI的出现，带来的是人类社会结构到思想核心的转变。（这个估计还要一百年）
也就是说以我现在的年龄，估计还能看见人类大规模星际移民的一天，赶上这个末班车。
首先到来的应该是可控核聚变，解决能源问题，人类开始迈向宇宙。（这个还得50年）
其次就是自主智能AI的出现，带来的是人类社会结构到思想核心的转变。（这个估计还要一百年）
也就是说以我现在的年龄，估计还能看见人类大规模星际移民的一天，赶上这个末班车。
wudiddx 发表于 2011-10-6 12:25 ![]()
LZ，你的科普太简单，我大致上说说我对LZ说法的理解。
现在的通信是这样的：我派四个信使过去，对方看到4个 ...
亮了
湿了
晕了
LZ，你的科普太简单，我大致上说说我对LZ说法的理解。
现在的通信是这样的：我派四个信使过去，对方看到4个 ...
亮了
湿了
晕了
freemailman 发表于 2011-10-6 11:06 ![]()
哇哦，实现量子通讯了估计下载一部蓝光DVD只要一瞬间吧
但是硬盘读写速度达不到... ...貌似普通硬盘的写入速度才80几M而已。
哇哦，实现量子通讯了估计下载一部蓝光DVD只要一瞬间吧
但是硬盘读写速度达不到... ...貌似普通硬盘的写入速度才80几M而已。
欢迎科普，
航母临时轻甲板 发表于 2011-10-6 14:15 ![]()
我还是没明白，如果是说一个光子携带的四个量子态（四种物理状态吧）来表达信息，这容易理解，可怎么会说绝 ...
这个经典的通信协议和密码协议都可以保证你这个问题不会发生
学术一点叫着不可抵赖性
我还是没明白，如果是说一个光子携带的四个量子态（四种物理状态吧）来表达信息，这容易理解，可怎么会说绝 ...
这个经典的通信协议和密码协议都可以保证你这个问题不会发生
学术一点叫着不可抵赖性
我来说说利用量子纠态通讯的幻想：
首先“量子纠态”起因于爱因斯坦—波尔之间的论战。后来爱因斯坦提出一个EPR问题，通俗说，就是成对出现的两个光量子之间存在着直接的状态联系。那么一个光量子状态发生改变是否会导致另一个光量子的状态“同时”发生改变？根据光速不变原理，这里的“同时”是需要特殊解释的。相对论的思想基础是“局域对称”，其中信息的传递是需要时间的，其最大速度就是光速。（另外补充说明一下为什么没有超光速：光速在我们看来是有限的。但是对于光子本身，因为相对论效应魔咒，他的时钟是定死的，也就是说光速对以光速运动着的物质来说无限大。很难理解不是，我举个例子：一束光从银河系中心到达银河系边缘在我们看来需要5万年，但是对于运动着的光来说，相对论效应导致距离在运动方向上无限压缩，时间无限变缓，因而光束本身不存在跨越多少距离、经历多少时间这样的效应。也可以说光束在无限短的时间里经过了任意的距离。所以在我们看来光束飞了5万年，对于光束自身来说连一瞬间都不是。别说5万年，就算是几百亿年都是一样。然而对宇宙中一切低于光速的物质来说，距离和时间是实实在在存在的。你要跨越一定的距离必然要经历一定的时间，这个速度的极限就是光速。）由于宇宙中物质的运动状态各不相同并且因为光速有限，因而宇宙中并不存在绝对的“同时”。几十亿光年外以20%光速远离我们的星系哪一刻和我们现在“同时”呢？根据相对论，两个星系时间流逝的速度不一样，谈论“同时”是毫无意义的。回到爱因斯坦所谈的问题，局域对称是我们理解宇宙的基础。而量子力学在加进来“几率”这个概念的时候就用粗糙的一般对称取代了局域对称，这对任何有深刻的美学素养的科学家来说都是难以接受的。而“几率”的解释中明显包括了超光速效应！也就是所谓的“超距”作用。相对论的解释，光量子对的状态联系必须是局域的，如果用量子力学来解释，状态联系必须是超距的。问题是当时就算波尔也不会荒谬倒认为光速可以被突破，物质之间会有非局域的“同时”联系。这成了量子力学解释上的致命问题。所以多数科学家认为“量子力学”存在解释上的局限性。但是后来事态的发展却超出了所有人的意料，某个精力充沛喜欢想象还偏爱动手的小人物非要用实验来解决这个问题。结果是：量子力学的非局域效应战胜了相对论：光量子对之间确实存在超越光速的“同时”状态联系。讲个故事：我们翻动一枚硬币，硬币的正反两面方位状态互换，这种状态变换是同时发生的，没人会觉得惊奇。可是如果有人告诉你硬币的正面本来在银河系而背面在仙女星系你会有什么样的反应？
可想而知科学家们有多尴尬，然而热情迅速取代了惭愧，虽然解释不通，但是好处是显而易见的。如果我们能操纵量子对中的一个量子的状态，那么另一个量子的状态就是可知的，而不用去管量子对之间的距离。比如说我们在地球上确定了一群量子的状态，量子对中的另一群远在进入半人马星系的飞船上，那么飞船上的那群量子的状态也会“同时”确定下来。似乎二者之间有瞬时通讯联系一般。而传统的光波通讯需要四年多才能传递过去。如果我们给量子态进行编码，就意味着可以利用量子纠缠态进行无视任何距离的超光速通讯。以我们的角度看，把信息传递到宇宙的另一边不需要时间。
事实上，这里不需要“传递”这个词，因为并没有信息被传递，通讯仅仅是检验自己手头的量子状态，然后根据编码规则解码而已。信息传递速度只和量子规模以及计算能力有关，不需要任何带宽。由于量子对是一对一的关系，除非你的可控量子落在敌人手里，否则不存在截获和解密这一说。
还有什么可以想象的？对了，如果能搞出一个人身体上所有物质的量子对应，那么瞬间传送也就不是什么问题了……
可是，我们如何面对“局域对称”呢？
首先“量子纠态”起因于爱因斯坦—波尔之间的论战。后来爱因斯坦提出一个EPR问题，通俗说，就是成对出现的两个光量子之间存在着直接的状态联系。那么一个光量子状态发生改变是否会导致另一个光量子的状态“同时”发生改变？根据光速不变原理，这里的“同时”是需要特殊解释的。相对论的思想基础是“局域对称”，其中信息的传递是需要时间的，其最大速度就是光速。（另外补充说明一下为什么没有超光速：光速在我们看来是有限的。但是对于光子本身，因为相对论效应魔咒，他的时钟是定死的，也就是说光速对以光速运动着的物质来说无限大。很难理解不是，我举个例子：一束光从银河系中心到达银河系边缘在我们看来需要5万年，但是对于运动着的光来说，相对论效应导致距离在运动方向上无限压缩，时间无限变缓，因而光束本身不存在跨越多少距离、经历多少时间这样的效应。也可以说光束在无限短的时间里经过了任意的距离。所以在我们看来光束飞了5万年，对于光束自身来说连一瞬间都不是。别说5万年，就算是几百亿年都是一样。然而对宇宙中一切低于光速的物质来说，距离和时间是实实在在存在的。你要跨越一定的距离必然要经历一定的时间，这个速度的极限就是光速。）由于宇宙中物质的运动状态各不相同并且因为光速有限，因而宇宙中并不存在绝对的“同时”。几十亿光年外以20%光速远离我们的星系哪一刻和我们现在“同时”呢？根据相对论，两个星系时间流逝的速度不一样，谈论“同时”是毫无意义的。回到爱因斯坦所谈的问题，局域对称是我们理解宇宙的基础。而量子力学在加进来“几率”这个概念的时候就用粗糙的一般对称取代了局域对称，这对任何有深刻的美学素养的科学家来说都是难以接受的。而“几率”的解释中明显包括了超光速效应！也就是所谓的“超距”作用。相对论的解释，光量子对的状态联系必须是局域的，如果用量子力学来解释，状态联系必须是超距的。问题是当时就算波尔也不会荒谬倒认为光速可以被突破，物质之间会有非局域的“同时”联系。这成了量子力学解释上的致命问题。所以多数科学家认为“量子力学”存在解释上的局限性。但是后来事态的发展却超出了所有人的意料，某个精力充沛喜欢想象还偏爱动手的小人物非要用实验来解决这个问题。结果是：量子力学的非局域效应战胜了相对论：光量子对之间确实存在超越光速的“同时”状态联系。讲个故事：我们翻动一枚硬币，硬币的正反两面方位状态互换，这种状态变换是同时发生的，没人会觉得惊奇。可是如果有人告诉你硬币的正面本来在银河系而背面在仙女星系你会有什么样的反应？
可想而知科学家们有多尴尬，然而热情迅速取代了惭愧，虽然解释不通，但是好处是显而易见的。如果我们能操纵量子对中的一个量子的状态，那么另一个量子的状态就是可知的，而不用去管量子对之间的距离。比如说我们在地球上确定了一群量子的状态，量子对中的另一群远在进入半人马星系的飞船上，那么飞船上的那群量子的状态也会“同时”确定下来。似乎二者之间有瞬时通讯联系一般。而传统的光波通讯需要四年多才能传递过去。如果我们给量子态进行编码，就意味着可以利用量子纠缠态进行无视任何距离的超光速通讯。以我们的角度看，把信息传递到宇宙的另一边不需要时间。
事实上，这里不需要“传递”这个词，因为并没有信息被传递，通讯仅仅是检验自己手头的量子状态，然后根据编码规则解码而已。信息传递速度只和量子规模以及计算能力有关，不需要任何带宽。由于量子对是一对一的关系，除非你的可控量子落在敌人手里，否则不存在截获和解密这一说。
还有什么可以想象的？对了，如果能搞出一个人身体上所有物质的量子对应，那么瞬间传送也就不是什么问题了……
可是，我们如何面对“局域对称”呢？
LZ，你的科普太简单，我大致上说说我对LZ说法的理解。 现在的通信是这样的：我派四个信使过去，对方看到4个 ...
你讲的看懂了,但不知对不对,没知识真可怕啊,哈哈
你讲的看懂了,但不知对不对,没知识真可怕啊,哈哈
航母临时轻甲板 发表于 2011-10-6 14:14
我还是没明白，如果是说一个光子携带的四个量子态（四种物理状态吧）来表达信息，这容易理解，可怎么会说绝 ...
应该是这样。传统方式中信息的传输介质，电线，电波你可以截获，然后在对信息解码。
量子通讯中（依赖或不依赖与电线，电波等传输介质，刚起步实验阶段可能还需要传统传输介质，未来可能直接做成量子产生器和量子收发器两个器件了），你在传输介质上架个截获装置，但这个时候信息是在量子上携带。
所以，无论依赖电线，电波传输介质还是直接用量子产生器，信息都是携带在量子上面的，最终你需要对操纵量子才能解码，问题就在于量子纠缠的美妙之处在与你刚刚要操纵一个量子的时候，它就以一种仿佛在两个量子间有条秘密通道并近乎神话般超光速（已经超越了爱因斯坦的光速最快的时空观）的方式通知了与他纠缠的另一方的量子：我被操纵了。所以，发送方也就知道接收方被窃听了。目自然发送方就可以将本次通讯的信息废掉了。前已知的技术没办法窃听解密，所以目前阶段就是不可通讯不可破译。
这玩意已经不是经典的牛顿力学和爱因斯坦相对论可以解释的清楚的。所以，套用基于经典物理基础上的传输方式自然也解释不清。就别管它了，量子物理不是脑细胞异常发达的牛人，就当这玩意是猜谜游戏吧。
航母临时轻甲板 发表于 2011-10-6 14:14
我还是没明白，如果是说一个光子携带的四个量子态（四种物理状态吧）来表达信息，这容易理解，可怎么会说绝 ...
应该是这样。传统方式中信息的传输介质，电线，电波你可以截获，然后在对信息解码。
量子通讯中（依赖或不依赖与电线，电波等传输介质，刚起步实验阶段可能还需要传统传输介质，未来可能直接做成量子产生器和量子收发器两个器件了），你在传输介质上架个截获装置，但这个时候信息是在量子上携带。
所以，无论依赖电线，电波传输介质还是直接用量子产生器，信息都是携带在量子上面的，最终你需要对操纵量子才能解码，问题就在于量子纠缠的美妙之处在与你刚刚要操纵一个量子的时候，它就以一种仿佛在两个量子间有条秘密通道并近乎神话般超光速（已经超越了爱因斯坦的光速最快的时空观）的方式通知了与他纠缠的另一方的量子：我被操纵了。所以，发送方也就知道接收方被窃听了。目自然发送方就可以将本次通讯的信息废掉了。前已知的技术没办法窃听解密，所以目前阶段就是不可通讯不可破译。
这玩意已经不是经典的牛顿力学和爱因斯坦相对论可以解释的清楚的。所以，套用基于经典物理基础上的传输方式自然也解释不清。就别管它了，量子物理不是脑细胞异常发达的牛人，就当这玩意是猜谜游戏吧。
能超光速吗？？？？
光量子通讯只是量子技术通讯的入门好不好？至于那个“真正的”同态量子纠缠通讯，且不说那个到目前为止还在坑无数物理学家爹的“局域对称”，仅仅是那个一条百字节信息的正常解算都会让目前最强大的计算机算到崩溃的诶～啊～～～～～～～
作为科幻爱好者，对于幻想的执着与悲惨的现实之间的无限差距，已经绝望了！
作为科幻爱好者，对于幻想的执着与悲惨的现实之间的无限差距，已经绝望了！pershine 发表于 2011-10-6 16:48 ![]()
能超光速吗？？？？
没办法证明，但是由于量子之间通信的信道都不是在我们这个维度进行的，所以在我们这个维度就感觉像是超过光速了。
能超光速吗？？？？
没办法证明，但是由于量子之间通信的信道都不是在我们这个维度进行的，所以在我们这个维度就感觉像是超过光速了。
能不能超光速谁也不好说。有报道提到超光速1万倍。我只是借用而已。
http://tech.sina.com.cn/d/2008-08-15/07492393416.shtml
能不能超光速谁也不好说。有报道提到超光速1万倍。我只是借用而已。
http://tech.sina.com.cn/d/2008-08-15/07492393416.shtml
一切皆有可能。牛顿力学可以被推翻，相对论也可以被推翻，因为人们已经意识到测不准原理。只有马哲学是永远有活力，我相信马哲学，所以我不相信有破译不了的密电码。
感觉好科幻……跟伪科学似的
xin010nix 发表于 2011-10-6 12:17 ![]()
量子通信卫星就是收发量子比特来进行的通信，或者说是收发一个个的光子。传统通信技术是一次收发一串光子 ...
谢谢！量子是粒子学的范畴，电磁波是波动学的理论。电磁波是对电磁场中的微观粒子运动的宏观描述。这是群体与个体的关系。我说的太不精确了。
量子通信卫星就是收发量子比特来进行的通信，或者说是收发一个个的光子。传统通信技术是一次收发一串光子 ...
谢谢！量子是粒子学的范畴，电磁波是波动学的理论。电磁波是对电磁场中的微观粒子运动的宏观描述。这是群体与个体的关系。我说的太不精确了。
应该说现阶段还只是应用量子的特性进行加密而已，此外应用量子通信也有很多方式，像LZ的用法是把量子作为信息载体发出去，由于量子的体积小并且可以有多种状态，远比电信号的0、1为多，所以信息量就很大。
至于量子通信的超光速和瞬时性，则是利用了由两个量子之间状态同时变化的特性。设想一下两个量子，一个放在发送端，一个放在接收端，你把信息编码后，发送端不断用方法变动量子的状态，另一边的量子也会跟随发送端的量子进行变化，这样就相当于把信息传递了出去。由于量子之间的状态变化是同步的，如果这两个量子之间的距离超过了30万千米，这时候就相当于信息能超过光速传播了。
所以说量子通讯具有超光速和瞬时性也没有问题啊。
至于量子通信的超光速和瞬时性，则是利用了由两个量子之间状态同时变化的特性。设想一下两个量子，一个放在发送端，一个放在接收端，你把信息编码后，发送端不断用方法变动量子的状态，另一边的量子也会跟随发送端的量子进行变化，这样就相当于把信息传递了出去。由于量子之间的状态变化是同步的，如果这两个量子之间的距离超过了30万千米，这时候就相当于信息能超过光速传播了。
所以说量子通讯具有超光速和瞬时性也没有问题啊。
量子力学怎么科普？这东西完全超出平时的生活常识。需要用彻底的数学的角度去理解。