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1、,来自量子世界的新技术 量子通信,国内外量子通信技术现状,目录,1.量子通信的基本概念,2.量子通信的特点,3.国内量子通信发展情况,4.国外量子通信发展情况,量子通信的基本概念,Basic Concept,量子力学，量子关联,量子关联,EPR佯谬，非局域性，量子纠缠,量子通信,利用量子力学的基本原理进行信息传递的一种新型的通讯方式,量子力学,研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支学科,量子理论,EPR粒子对： 制备的总自旋等于0的粒子对A和B。 将A和B分开足够远的距离,A,B,EPR粒子对,EPR佯谬,问题： 1. 粒子A和粒子B的自旋是向上还是向下？ 量子力学回答：不确定。 2. 如果
2、对A的自旋测量，测量的结果是什么？ 测量产生波包塌缩，要么向上，要么向下。 3. 如果A自旋方向向上，那么远方的B一定向下，因为两个粒子自旋方向相反。远方的粒子B怎么知道A被测量了，并且自旋方向向上？,EPR佯谬,非局域性,爱因斯坦认为： 世界是局域的，即A和B分开了，就能局域地处理。 量子理论（波尔）认为： 世界是非局域的，即A和原来是处于总自旋等于的一个量子态，所以，无论空间上分的多开，它仍要处在这个状态，不能局域地处理。 自然界到底是局域的还是非局域的？ 演变成了哲学上的争论。,非局域性,贝尔忠实追随爱因斯坦的理论。 贝尔不等式： 通过实验，能证明不等式不成立，则说明爱因斯坦错了，否则量
3、子理论本身有问题。 科学家们停止争论哲学问题，开始着手做实验。 大量实验都推翻了这个不等式。 量子理论是正确的EPR效应,量子纠缠,量子态远程制备 通过操纵粒子A，让B变化，从一个量子态变为另一个量子态。 量子操作远程传送 量子操作本身，也可以通过相同的方法传送过去。,A,B,纠缠,量子通信的特点,Characteristic,高效率，非局域性，保密性，隐蔽性,信息效率高 这里以光子为例，经典信道光子的信息效率极限为1.44bit/光子，而量子信道光量子的信息效率极限为99.4bit/光子。 量子隐形传态非局域性，且与传播介质无关 量子是全局性的，存在一个隐形的“量子通道”。,具有窃读可知性，
4、通信保密性好 根据量子不可克隆的特点， 信息的量子比特或量子位一经检测就会产生波包塌缩，造成不可还原的改变。 无电磁波辐射，通信隐蔽性好 完全“电磁静默”，釆用单光子传播原理，没有经典光通信的强辐射光存在。窃听者很难发现通信双方的存在。,国内量子通信技术发展情况,Domestic Development,军事应用，量子传输，量子卫星,“中国量子通信在潜艇深海试验中取得成功”,全世界第一条量子保密传输干线,全世界第一条量子保密传输干线,量子科学实验卫星,量子产品,回首,30年间，我国量子领域的相关技术从最初起步摸索，到现在已经走到了世界前列，掌握了世界前沿的尖端科技。,国外量子通信技术发展情况,
5、Overseas Development,量子计算，量子芯片，量子通信,美国,“Our quantum computer really works！ “ Google,量子计算和量子通信可以说是量子技术最大的两个应用方向。 不难看出，我国青睐量子通信技术，而美国更加倾向于量子计算技术。,美国,欧洲,欧洲，成立了以英国、法国、德国、意大利、奥地利和西班牙等国在内的量子信息物理学研究网。 这是继欧洲核子中心和航天技术的国际合作之后，又一大规模的针对科技重大问题的国际合作，并早在1999年就建立了集中12个研究项目的国际财团。,汇报完毕，请指正,REPORT COMPLETED PLEASE CORRECT ME,
