国内外量子通信技术现状ppt课件.pptx

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 BasicConcept 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 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 DomesticDevelopment 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 OverseasDevelopment 量子计算 量子芯片 量子通信 美国 Ourquantumcomputerreallyworks 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