量子通信技術哪國最厲害?相信大家最近都有刷到一則重磅消息吧，就是“我國實現直接量子通信世界最遠紀錄100公裡”看标題就知道這事很牛，現在小編就來說說關于量子通信技術哪國最厲害?下面内容希望能幫助到你，我們來一起看看吧!

量子通信技術哪國最厲害

相信大家最近都有刷到一則重磅消息吧，就是“我國實現直接量子通信世界最遠紀錄100公裡”。看标題就知道這事很牛！

但如果問牛在哪，我想大多數人都是一臉懵圈。當然，也有少部分“知識分子”表示“沒有人比我更懂量子”，這事肯定跟量子糾纏有關啊，據說有了它就可以實現超光速傳輸信息，甚至是瞬時傳輸。

瞬時傳輸信息！這有啥用？當然，對于在地球村的我們确實沒啥感覺，但如果是一個叫小明的宇航員，在一艘飛離地球一萬光年的飛船上，要和地球指揮部通信呢？

小明用無線電波告訴指揮部，他遭遇外星人攻擊，需要幫助。無線電按光速傳播，然後一萬年後，指揮部才收到小明的求救，此時小明的墳頭草早就長了近一萬年了。所以超光速傳輸信息前景廣闊，最起碼小明很需要。

首先，我們要搞懂什麼是量子？通俗說如果有一個最小不可分割的物理量，那它就可以稱為量子。比如一個光子、一個電子，它們是一個個最小單位，不能再分割，你沒聽說過半個光子，半個電子吧，因此它們都可以被稱為量子。

而量子糾纏就是指就是同種微粒間的兩個粒子産生了某種特殊關系，比如電子，當兩個電子靠得十分近時，它們就會釋放一個光子，然後進入糾纏狀态。

當我們把這兩個糾纏的電子分開後，詭異的事發生了。無論分開多遠，這種糾纏的關系都會存在，隻要我們試圖測得其中一個電子狀态，比如發現它是上旋，另外一個電子狀态立馬就會表現出相反的下旋狀态，就是這麼詭異！

于是乎有人就突發奇想，如果人類發射一艘宇宙飛船去尋找外星人，那麼我們就可以準備一對糾纏量子，一個放在飛船上，另一個放在地球上。

如果發現外星人，就讓飛船上的量子表現為上旋，當地球上的人看到手中的量子表現為下旋時，我們都能立馬知道飛船已經發現外星人了，即便相隔幾百、幾千，甚至幾萬光年。

同理，我們可以約定上旋代表1，下旋代表0，根據現在數據處理的二進制規則，我們甚至可以用更多糾纏态量子傳輸更多複雜信息，完美！

但正當人們有這個大膽的想法時，詭異的事又發生了。人們發現，糾纏的量子居然會呈現出詭異的疊加态，什麼意思呢？疊加态的量子就好比一個裝在箱子裡的硬币，它是正面和反面狀态同時存在的，隻有當人們打開箱子看時，才能最終确定它是正面，還是反面。

如果開箱時它是正面，那麼裝在另一個箱子裡的糾纏硬币立馬會呈反面，此時無論你開不開箱看，另一個硬币的結果都已确定。同時兩個硬币的糾纏狀态也就此消失，而對量子而言，開箱就相當于測量量子狀态的操作。

這也意味着，地球上的人測量手中量子時，無論是上旋還是下旋，他們都無法知道這個結果是飛船上的宇航員測量量子後，還是測量前的結果。

而且地球上的人看到正面或反面幾率也總是50％，所以雖然兩個糾纏量子結果總是表現相反，但人們卻無法用它傳遞任何信息，最起碼現有技術不行。

其實量子通信真正牛的地方是加密，我們知道我們在傳輸信息時，其實是很容易被第三方截取的，比如無線電，即便人們把信息封裝在密不透風的光纜裡，第三方也可以利用專門設備提取光纜裡信息，而不被傳輸方發覺。

光纜信息竊取設備工作原理

如果是戰時，那這就是妥妥的情報洩露，會直接左右戰局，所以長久以來人們都試圖給傳輸的信息加密。

比如二戰德國搞出了“恩尼格碼機”，機内有多個轉子，每個轉子對應26個字母，也就是說發報者隻需敲一個字母，就能出現26的N次方種可能，其中規律隻有德軍知道，靠人工推演，如果要給個期限的話，大概是一萬年！

恩尼格碼機

但是随着計算機和人工智能發展，這種傳統數字叠代加密法已經越來越不安全，甚至已經沒有安全性可言，計算機的強大運算能力分分鐘能把加密信息破解。這時人們開始發現量子通信的優勢，無與倫比的安全性。

量子通信是如何實現的呢？我們需要先搞懂兩個概念，一個是偏振。我們知道光是具有波粒二象性，一方面光是由光子組成，另一方面光也是一種電磁波，它是一邊振動，一邊往前走，它可以是上下震蕩，左右震蕩，或者其他任何方向。

第二個概念就是基底，啥是基底呢？它就類似一排有縫隙的木栅欄，隻有當光的波動方向與縫隙的平行時才能穿過，否則不能穿過，就好比一根穿過栅欄的繩子，我們上下甩時，繩子的振動是可以正常傳過去的，左右甩就不行。

木栅欄

利用這兩個特性，我們能幹什麼呢？

我們用單光子光源可以産生不同方向振動的光子。我們明确藍色和黃色振動方向代表數字1，紫色和紅色振動方向代表數字0。

然後我們可以利用水平垂直或對角線測量基，對光子進行測量。

打個比方，如果我們事先約定好測量基，然後傳輸01這個信息，在知道測量基情況下，那麼我們可以測得正确結果。

如果第三方中途竊聽信号，由于不知道使用測量基的排列順序，如果通信時約定了七、八個測量基順序，例如：

竊聽方總會有用錯的情況，用錯測量基則無法得到正确信息。

但更重要的是，用錯測量基還不僅是屏蔽光子信号那麼簡單，而是光子會有一定幾率變成其他振動方向。比如藍色振動的光子，如果通過第二個測量基，就有50%幾率變成黃色或紅色振動方向。

所以如果懷疑有人竊聽，接受方收到信息後，就可以通過傳統通信和發消息方核對收發信息是否一緻，如果不一緻，那證明中途有人曾竊聽過信息，這樣就可以及時發現竊聽者。

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