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1、量 子 通 信 xxxxxxxxxxxxx 2012年11月22日 定义定义: :n是指利用是指利用量子纠缠效应量子纠缠效应进行进行信息传递信息传递的一种的一种新型新型的通讯方式。的通讯方式。n量子通信是经典信息论和量子力学相结合量子通信是经典信息论和量子力学相结合的一门新兴交叉学科。的一门新兴交叉学科。 原理及实践:n原理原理:n量子纠缠效应量子纠缠效应n实践实践:n1.应用起来的应用起来的困难困难n2.改进方案改进方案优点:n 大容量信息大容量信息传输传输n原则上原则上不可破译不可破译n 速度比光速还快速度比光速还快(至少是至少是光速的光速的10000倍倍) 产业:n量子通信主要涉及：量子
2、密码通信、量子远程传量子通信主要涉及：量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码。态和量子密集编码。n这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。展。n量子通信系统的基本部件包括量子态发生器、量量子通信系统的基本部件包括量子态发生器、量子通道和量子测量装置。按其所传输的信息是经子通道和量子测量装置。按其所传输的信息是经典还是量子而分为两类。前者主要用于量子密钥典还是量子而分为两类。前者主要用于量子密钥的传输，后者则可用于量子隐形传态和量子纠缠的传输，后者则可用于量子隐形传态和量子纠缠的分发。的分发。 应用前景:n可成为具有超级计算能力的可成为具有超级计
3、算能力的量子计算机量子计算机和和量子保密系统量子保密系统的基础。的基础。 n被认为可能是下一代被认为可能是下一代IT技术的支撑性研究，技术的支撑性研究，并成为全球物理学研究的前沿与焦点领域。并成为全球物理学研究的前沿与焦点领域。应用前景:n作为新一代通信技术，量子通信基于量子信息传作为新一代通信技术，量子通信基于量子信息传输的高效和绝对安全性，成为近年来国际科研竞输的高效和绝对安全性，成为近年来国际科研竞争中的焦点领域之一。争中的焦点领域之一。 n在高损耗的地面成功传输在高损耗的地面成功传输100公里，意味着在低损公里，意味着在低损耗的太空传输距离将能达到耗的太空传输距离将能达到1000公里以
4、上，基本公里以上，基本上解决了量子通讯卫星的远距离信息传输问题。上解决了量子通讯卫星的远距离信息传输问题。量子通讯卫星核心技术的突破，也表明未来构建量子通讯卫星核心技术的突破，也表明未来构建全球量子通信网络具备技术可行性。全球量子通信网络具备技术可行性。 在我国:n中国量子领域的首席科学家潘建伟已经成功的制中国量子领域的首席科学家潘建伟已经成功的制备了备了5粒子最大纠缠态，领先其它国家粒子最大纠缠态，领先其它国家n合肥量子通信网的建成使用，标志着我国继量子合肥量子通信网的建成使用，标志着我国继量子信息基础研究跻身全球一流水平后，在量子信息信息基础研究跻身全球一流水平后，在量子信息先期产业化竞争
5、中也迈出了重要一步。先期产业化竞争中也迈出了重要一步。 n未来城市将通过量子卫星等方式联接，形成我国未来城市将通过量子卫星等方式联接，形成我国的广域量子通信体系。的广域量子通信体系。 在我国:n类比于传统的电子通信中为了补偿电信号衰减而类比于传统的电子通信中为了补偿电信号衰减而进行整形和放大的电子中继器，奥地利科学家在进行整形和放大的电子中继器，奥地利科学家在理论上提出，可以通过量子存储技术和量子纠缠理论上提出，可以通过量子存储技术和量子纠缠交换和纯化技术的结合来实现量子中继器，从而交换和纯化技术的结合来实现量子中继器，从而最终实现大规模的长程量子通信。最终实现大规模的长程量子通信。 n潘建伟
6、研究小组与德国、奥地利的科学家经过多潘建伟研究小组与德国、奥地利的科学家经过多年的合作研究最终实验实现了完整的量子中继器年的合作研究最终实验实现了完整的量子中继器基本单元。基本单元。局限性:n成本高，传输范围小。成本高，传输范围小。一旦克服这几一旦克服这几点，量子态隐形传输会快速地改变人点，量子态隐形传输会快速地改变人们的通讯方式，甚至对们的通讯方式，甚至对日后的外太空日后的外太空航行有着极大的作用。航行有着极大的作用。 回味:n科学家们从实验中得到的结论，既可以反科学家们从实验中得到的结论，既可以反驳爱因斯坦的驳爱因斯坦的“错误错误”观点，也可以用来观点，也可以用来解释同一事物同时出现在不同地点这一奇解释同一事物同时出现在不同地点这一奇异现象。爱因斯坦都无法解释的奇怪行为，异现象。爱因斯坦都无法解释的奇怪行为，正是量子物理学和量子通信的魅力之处。正是量子物理学和量子通信的魅力之处。谢 谢 围 观 !
