皮皮读书 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!

量子通讯从字面的意思看就是量子学在通讯方面的应用。

这个话题很复杂,量子和通讯分开说都得说上一学期,只能简单的用不太准确的比喻来解释,因为准确的解释是需要推演数学公示的,现在能看到的科普全都是比较准确的科普而已,并不能奉为圭臬。

量子通讯按照传输的信息是经典还是量子分为两种。

前者用于量子密钥的传输,这个还没有脱离光纤的范围。

后者用于量子隐形传态和量子纠缠的分发。

隐形传送是量子学最高的追求,简单说就是把一个东西(信息)百分百的复制之后传送到接受地点,这就意味着要选取构成原物完全相同的基本单元,完美复制出跟原物完全一样的复制品,但这个绝对不可能,因为量子力学有不确定性,不允许精确的复制信息。

这种不能完全复制的特征,俗语就叫做“上帝真的投骰子”,玻尔在这一点上赢了爱因斯坦,绝对的勐人。

如果是书面表达大体上就用贝尔不等式,测不准原理等来描。

然后基于这种特征,量子通讯就应运而生,目前最主要的就是在安全性方面有极大的提升,至于基于量子纠缠的隐形传送,也在计划之中!

那么为何量子通讯会如此安全?

事情还得从头说,物质由原子组成,原子能量不是连续变化的,一份一份的来搞,最小的一点点分量就叫做量子。

当我们用量子通讯卫星发送密码,就得先发偏振光子,代表一个比特1或者0.

由于光是电磁波,具有波粒二象性,使得光可以细分为光子,同时又很不稳定,可以朝着不特定的方向偏振,此时我们就得事先规定偏振角度,比如朝着零角度偏振的代表0,朝着90度方向偏振的代表比特1.

然后接受装置就只能允许零角度和90度的偏振光子通过,甚至接收装置都要提前设置好固定的角度,比如45度,这样才能顺利的接收到正确的比特,其他角度不对的偏振光子都被过滤了。

但是如果零角度的光子想从0比特的口子和1比特的口子过去怎么办?

那就得掷骰子呗,这就是所谓的“上帝掷骰子”。

这样一来,通讯卫星发出的光子和接收器摆放的方向一致时候,收到的比特才是对的,有意思的是,接收器的摆放角度也是随机的。每次就得讨论摆放角度的问题

两个都是随机的话,就会产生很多不成功传输的比特,删掉不成功的比特,剩下的就是这一回发送的随机密码。

由于一次只发送一个光子,要是被人窃听了,就意味着被拦截看了信息,那么接收方肯定就能知道,因为前面说过了。

量子里面不可能有完全复制这个概念,想拦下来之后再给个原来一样的光子信息是不可能的,这就是“量子不可克隆定理”和测不准原理在起作用,真正做到了一次一密。

随机产生,不能窃听,不能被破解,量子通讯的安全度自然就高了,目前量子通信传播密码的套路叫做bb84协议。

目前来看,人类手头上的量子分配不做通讯,只分配密钥!只分配密钥!

量子密钥分配不能主动防护窃听,只能被动探测人家是否窃听自己。

窃听的探测依旧是按照测不准和不可克隆原理,这就是人类眼下的现状。

目前的量子密钥还是依赖常规通信,无法超光速,那种超光速的量子纠缠还只是一个幻想,不打开盒子就知道猫是死是活还做不到!量子隐形传输太过魔幻了,完美的量子纠缠应用应该是无法达到的。

目前商业化的还是量子密钥,实验室状态下的量子密钥分配最远距离是260到300千米,远程量子通信的实现依赖中继站,中继分为量子中继和可信中继,后者目前已经产业化,原理就是A传信息给b,b再传给c,中途密钥落地,有一定的风险。

而量子中继是不落地的,以量子纠缠分发技术在相邻站点之间建立共享纠缠对,用量子存储技术储存纠缠对,再用远距离自由空间传输技术实现量子纠缠转换,保真度极高。

眼下最好的量子态隐形传输原理性实验的最长距离是143公里,前提是西班牙加那利群岛的环境良好。看起来比夏国首都16公里和qh省的97公里大气内传输要好不少。

但是西班牙这次实验太多疑点,怎么看就怎么像是赌气打破夏国记录的一场骗局。

想要达到更远的距离,就得规避大气干扰光子脆弱的量子状态,得用卫星来分发光子,太空的几千公里换算到地面也就8公里左右,走向太空势在必行。

夏国的成果最强,也仅仅是实现了实现六光子纠缠、八光子纠缠和十比特超纠缠,即便在地面上实现了百公里传输,也只是理论上在太空能传输1000公里,距离商业化还远着呢。

系统给了指南,但目前的制造水平还是有所欠缺,提升并不能一步到位。

陈潇一点都不贪心,他决定先从中继站下手,把可信中继变为量子中继,然后再慢慢从量子密钥搞成量子态隐形传输,虽然绝对达不到百分百,可是这玩意的可靠性是真的强,只要接近完美量子纠缠,很多东西就可以省略了。

思路不是没有,只需要把原物信息分成经典信息和量子信息两部分,经过各自的通道传送给接收者。

收到之后就可以复制了,值得注意的是,经典信息是发送者对原物质进行某种测量而获得的,量子信息是发送者在测量中未提取的其余信息。

该过程中传送的仅仅是原物质的量子态,而不是原物本身。

发送者甚至可以对这个量子态一无所知,而接收者是将别的粒子处于原物质的量子态上。

在这个方案中,纠缠态的非定域性起着极其重要的作用。

陈潇并不是要一步到位直接传送物品,只是搞通讯,不用这么完美,难度自然就降低了不少。

到了那时候,基于量子纠缠的通讯才是真正意义上的量子通讯,现在只能叫做量子加密手段通讯,根本不是一个概念。

倘若量子通讯真的建设完成,就不在担心信号问题,设备搭载量子通讯芯片,只需要通过量子纠缠原理,看这边的量子状态,就能明白对方传递的信息。

实验交给长天科技自然科学院来设计主持,之前就一直有所涉及。

为了保险起见,陈潇还是邀请了夏国科学院的相关的大老过来探讨,其中就有潘伟,陆阳两个顶级专家。

说实话,他们的团队非常强大,夏国领先于世界就是他们的功劳,一开始受到邀请的时候,他们心里还有点不太重视,觉得长天科技怎么可能在这方面有所涉及?

但是转念一想,长天科技连可控核聚变和可自动进化的生物都搞了出来,未必没有可能啊,所以还是有些小期待的。

当学术探讨会一开始,潘伟和陆阳就知道自己错了,长天科技的进展跟夏国科学院的差不多。

“你们的距离竟然也突破两百公里了?”

“量子随机发生器已经到达20Gbps了?这个已经比我们要领先一点了!可惜还是不能做到真正随机。”

“你们也有6光子自旋轨道角动量实验平台?自旋和轨道角动量已经能同时传输了?8光子,10比特超纠缠你们也做试验了,”

“你们也是利用冷原子量子存储技术高出了储存和读取功能的量子交换啊!都能玩350米的光纤的长度了!这可是来长程量子通讯钟亟需的量子中继器啊,但是这个距离还是太短了。”

潘伟和陆阳已经没有一丝丝的轻视了,长天科技闷不吭声的已经做到了这一步,难道长天科技就没有科研死角的吗?任何前沿领域都有涉及并且有很高的建树。

几年前,长天科技在完成4G通讯布局的时候,就在实验量子技术,只是因为没有应用,所以也没有宣传.

“你们如此坦诚公布,我们大受感动,说实话,我们这边已经没有什么拿的出手的成果了,惭愧啊!”潘伟实话实说,不如人就是不如人。

长天科技量子项目的负责人是郭灿。

此人年纪与潘伟相彷,都是年少有为之人,他很谦逊的说:“潘院士过奖了。你们有能公布的成果就意味还有更多的东西没说出来。”

“那些都是猜测,都在做实验,还没成功……”

“您千万不要太过自谦,到了这一步,猜想往往比现实的成就更有价值,说不定一个猜想被证实,前面的成果全都不值一提了。邀请诸位过来就是想拿出我们的想法,跟大家一起探讨,互相启发,更早的实现理论上的突破。”郭灿摆摆手。

“那好吧,你们都有什么想法,我们也看看行不行。”陆阳直接得多,他本身就是冲着研究过来的,人情世故压根就不重要。

“……”

郭灿愣了下,随即把研究设想分发了过去。如果潘伟和陆阳都看不懂的话,这个星球上也没人看得懂了。

郭灿拿到陈潇给的资料那会,整个人都懵了,这些东西自己似懂非懂,老板是从哪里弄的?

如果自己看都不完全明白,又如何能转化为更新的成果呢?

所以他对潘伟和陆阳的到来充满了期待,就像一个人做了一道题没有把握,正好来了两个水平差不多的人,高低也得给他们看看。

半晌之后,潘伟和陆阳皱着眉头,半天没说一句话。

“怎么样?您说句话吧。设想的原理和实验方案都没问题吧?”郭灿忐忑不已。

“我没完全看懂。”陆阳院士回答得很光棍。

潘伟院士也摇头:“我看得云里雾里,总感觉设计的实验也没问题,如果是我的话,我也会这样设计。最关键的问题是,原理和思路是哪里来的?跨度有点大啊,但是又好像有道理。”

听到这里,郭灿悬着的心落地了,原来不是自己没把握,是大家都没把握!既然都没把握,那做起实验来还怕什么?谁都没有标准答桉,那就自己找答桉咯。

“原理和思路是偶然间想到的,这个凭直觉的,所以才要找两位院士过来参考。”郭灿没有说是陈潇给的资料,这些东西的来源基本上都要保密的,陈潇不愿太引人注意。

“有搞头,反正我们也没什么思路了。”陆阳很坦白,研究到最领先的程度就意味着要自家搭建新的路子,没有前人做参照。

潘伟也是这个意思,虽然两人研究的细分领域有差别,但是基础都是量子运用,陆阳有难题,他自然也就有难题了。

实验很快就进行了,真的是争分夺秒,只争朝夕。

长天科技的具体实验思路是通过超强激光作为光源,这样的好处就是比弱相关光源要稳定,量子态不容易改变。

缺点就是激光一发射,光子不是一个一个的往外面崩,这样的话就得解决光子搭载信息的问题。

量子通讯安全就安全在一个光子等于一个密码,这么一堆光子,全部都有信息的话,理论上很容易被截留然后破解。

这样一来,就得保证单个光子足够强大。长天科技要做的就是将捕捉特定的光子,至于光束中的其他光子,就等同于火箭发射时候的燃料,起到推进的作用。

一束光里面捕捉特定的光子进行加密。接收装置受到激光之后,就会将光束进行多缝干涉,把光子给分出来,然后通过偏振设备,拿到特定的光子。过程复杂,但是都是在光速的情况下做的,这个难度可想而知。

“量子态发生器稳定,持续增强,打开超高压供电装置,保证激光足够强大!“

“量子通道搭建中,已经较为稳定,就是距离太短。”

“废话,距离不短的话,我们早就实现量子通信了!”

“量子测试装置呢?开了吗?”

“开了!”

“刻录特定光子信息的设备呢?这个就是密码啊!”

“开了!”

“那就开始吧!”

大家非常的紧张,设想成不成虽然得多次做实验,转换频率和偏振角度,但谁都希望一次就行。

皮皮读书推荐阅读:快穿系统:男神,你过来捡到一个末世世界狮子兽的征途神魔空间设计师红警之末世指挥官英雄联盟之极品天才劫天运内自给斗妖师我在诸天有角色无限潜能地球被撞后,我持枪纵横末世!吴限宇宙我与师妹捉鬼的日子快穿女配:深吻男神100次诸天金手指今天女主她学废了吗女总裁的王牌高手灵天幻梦拥有荒古肾体的我,末世无敌了漫游在影视世界诸天万界我是老六女战神的黑包群我的时空穿梭手镯作为神降临红夜危机,异变后世界我的时空穿梭手机换斗星辰黄泉无客栈末日赘婿带我穿梭平行宇宙的闪电球请叫我超人吧位面之十大空间圣母是如何炼成的港综世界完美人生海贼:从超人系开始打造最强团超神学院之远古祖神长生王者时空穿梭从梦境开始万界最强之光重活一九九五我只想杀气运之子全球冰封:躲在安全屋里收女神冥婚惊情:鬼王老公请轻宠超现代魔法使民国大帅军阀从奉天土匪开始快穿之大佬她又杀疯了我有一支星际舰队落叶战记无限人类文明大融合异能在手天下我有
皮皮读书搜藏榜:我要当铁匠冰河末世:越折腾活的越久快穿攻略:兽系boss,宠上瘾旧日驭龙全球灾变:只有我有避难所召唤沙雕玩家后,我躺平了末世重生后,疯狂囤物资养狗摆烂别人过末世,在家屯女星我有一个安全屋系统末日降临:百倍爆率刀刀爆物资诡秘三体:我在小镇斩神明地球人实在太凶猛了时空管理员的幸福生活寻戏三国创造沙盘世界我的命运改变器末世:美女们想吃饱吗?尸路传说末世:从宿舍开始逃亡末世坠机王全民逃荒,我的物品能合成惊!重生后竟然成为罗德岛博士!学了三年道术,转专业还来得及吗异兽世界横行录星际工业时代霸宇战星超能文明之古神觉醒血竞天择无限身份的副本世界快穿之我为女主打辅助我是实验动物饲养员刘厚星际宠婚:玄学拯救星际星际破烂女王快穿之美人倾国倾城术仕打爆丧尸王后,我躺平了文人逆袭量子帝国琥珀冰凋零末世:兵王重生带团登巅峰心影幻彩的新书我在漫威世界捡空投唐朝败家子开挂大佬在生存游戏装萌新星河余烬末世之灭世之龙末世生存,被我玩成了恋爱养成梦魇猎手你真的是个系统吗震惊!五岁小正太紧抱高强猛大腿
皮皮读书最新小说:末日,开局与杨迷热芭组队求生:我的避难所荷尔蒙爆棚了万物播种进化重生回到末世前,物资报仇搞起来全民末日:女神?都是我的资源!行尸危机末日:谁说我是反派?我是枭雄!上班族的末日超能力每天的生辰花伪人入侵,从收留邻家太太开始异世界三兄弟末日重生之超能力争夺有人违规招生,谁来管一管啊?出狱你分手,我能往返末世你哭啥寒世重生:空间异能的黑化逆袭高中的我,参与群神会议轮回求生,开局领取校花女友!废土生存密码末世降临废土求生末世黑暗救世主寿元抽奖求生?哥刀刀都爆幸运值人在末日:我能从游戏里拿物资每天一种无限物资,极品女神倒贴天机谱之九霄玄歌快穿:回收金手指从种田开始在诡异世界扫垃圾暴富全民载具生存,我能无限合成物品科技霸主小雌性超香软,开局治愈五大恶兽机娘纪元:曙光铁骑三天一进化,我的吞噬天赋太BUG了我创造了异常控制局废土:杀戮成神万界融合:我能调控爆率宿主太野,主角配角全沦陷末世重生,我有三十六种异能末世女杀神末世:开局契约雷狱魔龙这个疯子来自地球全民求生:女神求着进我家干苦力末日降临:绝对爆率,击杀必掉物资星辰大海海岛求生:从强化垂钓开始末世求生:打丧尸能掉盲盒?重生末日,我靠系统卷疯了末日:人族崛起飞车求生:开局和前女友母亲一起极寒末日,开局亿万物资囤女神末日最强包租婆,我靠抽盲盒躺赢末世重生,我以暴杀丧尸开始氪命无敌