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宇宙霸业_牛家一郎【完结】(426)

  因为量子纠缠态的这种特性,量子通讯技术的力量就应运而生,理论上来说,量子通讯技术可以无视距离,不管是在多遥远的距离,量子通讯技术都可以实现实时通讯,不会出现任何的延迟。

  无论距离的通讯技术,这绝对是宇宙航行、星际殖民所必须掌握的技术,不管在多遥远的距离,都能够随时随地的保持联系,不会说因为距离太过遥远而出现通讯延迟。

  除了无视距离随时联系的特定,量子通讯技术还有其它几个特性也是让科学家们赞不绝口,其中一个就是安全性。

  传统通信技术和量子通信相比,其安全性和高效性都无法与之相提并论。安全性方面,量子通信绝不会“泄密”,其一体现在量子加密的密钥是随机的,即使被窃取者截获,也无法得到正确的密钥,因此无法破解信息。

  其二,分别在通信双方手中具有纠缠态的2个粒子,其中一个粒子的量子态发生变化,另外一方的量子态就会随之立刻变化,并且根据量子理论,宏观的任何观察和干扰,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有信息。

  还有就是量子通讯非常的高效,被传输的未知量子态在被测量之前会处于纠缠态,即同时代表多个状态,例如一个量子态可以同时表示0和1两个数字,7个这样的量子态就可以同时表示128个状态或128个数字,即0~127。光量子通信的这样一次传输,就相当于传统通信方式的128次,可以想象如果传输带宽是64位或者更高,那么效率之差将是何等的惊人。

  当然很多也许无法理解量子纠缠,量子纠缠可以用“薛定谔猫”来帮助理解:当把一只猫放到一个放有毒物的盒子中,然后将盒子盖上,过了一会问这个猫现在是死了,还是活着呢?

  量子物理学的答案是:它既是死的也是活的。有人会说,打开盒子看一下不就知道了,是的,打开盒子猫是死是活确实就会知道,但是按量子物理的解释:这种死或者活着的状态是人为观察的结果,也就是人的宏观干扰使得猫变成了死的或者活的了,并不是盒子盖着时的真实状态,同样,微观粒子在不被“干扰”之前就一直处于“死”和“活”两种状态的叠加,也可以说是它既是“0”也是“1”,所以量子通讯技术在安全性方面的保证就非常的可靠。

  因为量子纠缠的这种特性,即便是你截获了信息,可是因为纠缠的特性,人为宏观的去破解信息的时候,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有的信息了。

  量子通讯技术的实时性、安全性、高效性的三大特点,任何一个都是传统通讯技术所不具备的。

第266章 临门一脚

  说到量子通讯,也许很多人会说这量子通讯技术地球上的科学家很早就已经研究出来了,这项技术追根溯源其实还可以追溯到人类历史最伟大的科学家之一的爱因斯坦,爱因斯坦曾经提出过一个“幽灵”——量子纠缠的实证。

  到了1982年的时候,物理学家艾伦·爱斯派克特所带领的研究小组首次证实了微观粒子“量子纠缠”现象的存在。

  在到了1993年的时候,科学家贝内特提出了量子通信的概念,量子通信是由量子态携带信息的通信方式,它利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现保密通信过程。量子通信概念的提出,使爱因斯坦的“幽灵”——量子纠缠效益开始真正发挥其真正的威力。

  到了1997年在奥地利留学的华夏青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作,首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。实验中传输的只是表达量子信息的“状态”,作为信息载体的光子本身并不被传输。

  而到了新世纪之后,世界各国在量子通讯上面更是投资巨大,都想最先在这个领域内的突破,2009年9月,潘建伟的科研团队正是在3节点链状光量子电话网的基础上,建成了世界上首个全通型量子通信网络,首次实现了实时语音量子保密通信,不过该项技术只能够在20公里的范围内,范围太小。

  虽然科学家们通过不断的努力,传送的范围也是从原先的几十公里,慢慢的发展到了上百公里,如果用在一个星球上面倒也勉强能够说得过去,可是要用于星际之间的超远距离通讯就显得远远不够了。

  并且现在的量子通讯技术能耗非常高,一座量子通讯实验室甚至需要建造专门的发电站给供电,并且还有诸如纠缠态对信道长度抖动过于敏感、误码率随信道长度增长过快等严重问题,无法被用于实际的远程量子通信中,更别说在茫茫宇宙之中的超远程通信了。

  “地球上的量子通讯技术发展倒是很快,只是这量子通讯技术要从理论真正的走上实际应用,却还是有一段路要走。”

  李复的脑海中仔细的思考起来,关于量子通讯技术相关的研究,复云集团科学研究院这里也是有的,并且复云集团的量子通讯技术不会比地球上任何一个国家的差,只是这量子通讯技术现在似乎进入了一个关键的瓶颈期。

  科学家们正在死命的想办法提高量子通讯的距离,可是慢慢的发现最多只能够在1000公里的范围内实现通讯,可是能耗太大、过于敏感、错误率比较高,还需要建立专门的通讯道等等,这些因素都一直在制约这项技术的发展。


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