量子通訊是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式.
量子通訊是近二十年發(fā)展起來的新型交叉學科,是量子論和信息論相結合的新的研究領域.目前量子通信主要涉及:量子密碼通信、量子遠程傳態(tài)和量子密集編碼等,近來這門學科已逐步從理論走向實驗,并向實用化發(fā)展.
相關介紹
量子通信系統(tǒng)
量子通信系統(tǒng)的基本部件包括量子態(tài)發(fā)生器、量子通道和量子測量裝置.按其所傳輸?shù)男畔⑹墙?jīng)典還是量子而分為兩類.前者主要用于量子密鑰的傳輸,后者則可用于量子隱形傳送和量子糾纏的分發(fā).所謂隱形傳送指的是脫離實物的一種“完全”的信息傳送.
量子通信發(fā)展史
1993年,C.H.Bennett提出了量子通信的概念;同年,6位來自不同國家的科學家,提出了利用經(jīng)典與量子相結合的方法實現(xiàn)量子隱形傳送的方案:將某個粒子的未知量子態(tài)傳送到另一個地方,把另一個粒子制備到該量子態(tài)上,而原來的粒子仍留在原處.其基本思想是:將原物的信息分成經(jīng)典信息和量子信息兩部分,它們分別經(jīng)由經(jīng)典通道和量子通道傳送給接收者.經(jīng)典信息是發(fā)送者對原物進行某種測量而獲得的,量子信息是發(fā)送者在測量中未提取的其余信息;接收者在獲得這兩種信息后,就可以制備出原物量子態(tài)的完全復制品.該過程中傳送的僅僅是原物的量子態(tài),而不是原物本身.發(fā)送者甚至可以對這個量子態(tài)一無所知,而接收者是將別的粒子處于原物的量子態(tài)上.在這個方案中,糾纏態(tài)的非定域性起著至關重要的作用.量子隱形傳態(tài)不僅在物理學領域對人們認識與揭示自然界的神秘規(guī)律具有重要意義,而且可以用量子態(tài)作為信息載體,通過量子態(tài)的傳送完成大容量信息的傳輸,實現(xiàn)原則上不可破譯的量子保密通信.
1997年,在奧地利留學的中國青年學者潘建偉與荷蘭學者波密斯特等人合作,首次實現(xiàn)了未知量子態(tài)的遠程傳輸.這是國際上首次在實驗上成功地將一個量子態(tài)從甲地的光子傳送到乙地的光子上.實驗中傳輸?shù)闹皇潜磉_量子信息的“狀態(tài)”,作為信息載體的光子本身并不被傳輸.