什么是量子测量的随机性 中国量子技术 量子能量产品 菱量供

什么是量子测量的随机性？

张文卓说：“在量子力学里，光子可以朝着某个方向进行振动，叫做偏振。因为量子叠加，一个光子可以同时处在水平偏振和垂直偏振两个量子状态的叠加态。这时，如果你拿一个仪器在这两个方向上进行测量，就会发现，每次测量都只会得到其中一个结果：要么是水平的，要么是垂直的。测量的结果完全随机。”

而在日常的宏观世界里，一个物体的速度和位置，一般是可以同时准确测定的。比如飞机来了，雷达就可以把飞机的速度、位置都准确测定。

“但在量子世界，测量会破坏或改变量子的状态。如果我们把一个量子的位置测准了，它的速度就测不准了。”张文卓说。

既然测量量子的状态会出现随机的结果，那么人们自然也无法对一个不知道其状态的量子进行复制，这就是量子不可复制的特性。

利用这两个特性，量子通信也就保证了安全。“在量子密码共享或量子态传递过程中，如果有人**，它的状态就会因**(测量)发生改变，密码接收的误码率会明显增加，从而引起发送者和接收者的警觉，而停止该信道的发送。如果**者一直在这个信道存在，可以换一个没有发现**者的信道重新发送。”张文卓说，“因为能及时发现**者，加上量子的不可复制也使得**者无法采取信息复制的方法来获得合法用户的信息，所以，量子通信具有很强的保密性。”

能否取代传统通信？

这是两种不同的通信形式，量子通信是为了让传统的数字通信变得更安全。

量子通信既然这么厉害，那未来会不会取代传统通信？

张文卓说：“实际上，量子通信的目标并不是要把传统的数字通信给取代掉。比如量子密钥分发，它本身是为了让传统的数字通信变得更安全，并不能**存在。而量子隐形传态则完全取决于量子计算机的发展。只有未来所有的经典计算机都被量子计算机取代了，才完全会用这种通信方式。但问题是，量子计算机和传统计算机就好比核武器和常规武器，是不可能完全取代彼此的。未来应该是量子通信和传统通信一起构建天地一体化通信网络。”

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美国对量子通信的理论和实验研究开始较早，并zui先将其列入国家战略。欧盟则着眼于合力构建量子互联网，2015年发布《量子宣言》，计划启动10亿欧元用于推动量子通信和量子技术的发展。日本也制定了量子信息技术长期发展路线图。

虽然在全球量子通信竞赛中，中国起步并非zui早，但是在科学家们的不懈努力下，目前中国在量子通信领域已经实现了“弯道超车”。

潘建伟团队在2007年***实现安全通信距离超过100公里的光纤量子密钥分发，2016年又将zui安全距离提高到400公里；2016年中国发射全球首颗量子科学实验卫星；2017年世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通……潘建伟表示，希望到2030年左右，能建成全球化的广域量子通信网络，并在量子计算领域有所作为。

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