量子能做什么 量子纠缠工业应用 千里量子传播 上海菱量供
量子都能做什么(一)
“嗖”地一声,整个人被传送到千里之外;远隔千里,毫无延迟地快速通信;大量千年无解数学难题分分钟内得到**……
在量子纠缠的帮助下,带传输量子携带的量子信息可以被瞬间传递并被复制,因此就相当于科幻小说中描写的“超时空传输”,量子在一个地方神秘地消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方神秘地出现。
2012年8月,中国科学家潘建伟等人在国际上***成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发,为发射全球首颗“量子通讯卫星”奠定技术基础。“在高损耗的地面成功传输100公里,意味着在低损耗的太空传输距离将能达到1000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。
到今年为止,这些突破更多地是在学术界引起反响。而潘建伟所透露出来的信息,让人们似乎感到“量子”已经来到我们身边。
不过,量子究竟能给我们带来什么,很多人仍然迷茫不清。
量子通信:安全性提升更为明显
量子纠缠并不受光速的影响,这让很多人希望通过量子通信解决通信延迟问题。虽然事实上,现阶段还并不能实现。
打过越洋电话的人,如果比较*,会察觉通话过程中些微的延迟。这种延迟更多是由于途经的各种路由设备等造成。毕竟对于地球四万公里的周长,即使是地球的对面,由于光速限制造成的延迟仍然只有2/15秒(单向1/15秒)。然而,如果你和位于太阳一样远的人通信,发出的信息需要8分钟才到达,16分钟之后才能收到回复,这种延迟就有点无法忍受。
量子通信,是将处于量子纠缠状态的一对量子置于两地,在一地通过观测等手段确定量子状态之后,另一地会同时发现量子状态的变化。即使两个量子远隔几光年,这种“心灵感应”无需时间。那么,量子通信是否能突破延迟的限制呢?
这一目标目前还不能实现。单是量子状态的改变,并不能确定信息的内容,还需要知道另一端的观测手段,才能反推出信息的内容。因而,必须用常规通信方式将“观测手段”发送给收信方。
打个比方,量子就像一个带有自毁装置的密码箱,密码箱用飞机送到你手里,你收到了箱子却看不到箱子里的内容,必须要等待只能用火车送过来的密码。那么,你看到信息的速度依然受限于火车而不是飞机。这就限制了“超光速”传递信息的可能性。
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