第1003章 重磅科技升級(第1/3頁)

量子通訊從字面的意思看就是量子學在通訊方面的應用。

這個話題很複雜，量子和通訊分開說都得說上一學期，只能簡單的用不太準確的比喻來解釋，因為準確的解釋是需要推演數學公示的，現在能看到的科普全都是比較準確的科普而已，並不能奉為圭臬。

量子通訊按照傳輸的資訊是經典還是量子分為兩種。

前者用於量子金鑰的傳輸，這個還沒有脫離光纖的範圍。

後者用於量子隱形傳態和量子糾纏的分發。

隱形傳送是量子學最高的追求，簡單說就是把一個東西（資訊）百分百的複製之後傳送到接受地點，這就意味著要選取構成原物完全相同的基本單元，完美複製出跟原物完全一樣的複製品，但這個絕對不可能，因為量子力學有不確定性，不允許精確的複製資訊。

這種不能完全複製的特徵，俗語就叫做“上帝真的投骰子”，玻爾在這一點上贏了愛因斯坦，絕對的猛人。

如果是書面表達大體上就用貝爾不等式，測不準原理等來描。

然後基於這種特徵，量子通訊就應運而生，目前最主要的就是在安全性方面有極大的提升，至於基於量子糾纏的隱形傳送，也在計劃之中!

那麼為何量子通訊會如此安全？

事情還得從頭說，物質由原子組成，原子能量不是連續變化的，一份一份的來搞，最小的一點點分量就叫做量子。

當我們用量子通訊衛星傳送密碼，就得先發偏振光子，代表一個位元1或者0.

由於光是電磁波，具有波粒二象性，使得光可以細分為光子，同時又很不穩定，可以朝著不特定的方向偏振，此時我們就得事先規定偏振角度，比如朝著零角度偏振的代表0，朝著90度方向偏振的代表位元1.

然後接受裝置就只能允許零角度和90度的偏振光子透過，甚至接收裝置都要提前設定好固定的角度，比如45度，這樣才能順利的接收到正確的位元，其他角度不對的偏振光子都被過濾了。

但是如果零角度的光子想從0位元的口子和1位元的口子過去怎麼辦？

那就得擲骰子唄，這就是所謂的“上帝擲骰子”。

這樣一來，通訊衛星發出的光子和接收器擺放的方向一致時候，收到的位元才是對的，有意思的是，接收器的擺放角度也是隨機的。每次就得討論擺放角度的問題

兩個都是隨機的話，就會產生很多不成功傳輸的位元，刪掉不成功的位元，剩下的就是這一回傳送的隨機密碼。

由於一次只傳送一個光子，要是被人竊聽了，就意味著被攔截看了資訊，那麼接收方肯定就能知道，因為前面說過了。

量子裡面不可能有完全複製這個概念，想攔下來之後再給個原來一樣的光子資訊是不可能的，這就是“量子不可克隆定理”和測不準原理在起作用，真正做到了一次一密。

隨機產生，不能竊聽，不能被破解，量子通訊的安全度自然就高了，目前量子通訊傳播密碼的套路叫做BB84協議。

目前來看，人類手頭上的量子分配不做通訊，只分配金鑰！只分配金鑰！

量子金鑰分配不能主動防護竊聽，只能被動探測人家是否竊聽自己。

竊聽的探測依舊是按照測不準和不可克隆原理，這就是人類眼下的現狀。

目前的量子金鑰還是依賴常規通訊，無法超光速，那種超光速的量子糾纏還只是一個幻想，不開啟盒子就知道貓是死是活還做不到！量子隱形傳輸太過魔幻了，完美的量子糾纏應用應該是無法達到的。

目前商業化的還是量子金鑰，實驗室狀態下的量子金鑰分配最遠距離是260到300千米，遠端量子通訊的實現依賴中繼站，中繼分為量子中繼和可信中繼，後者目前已經產業化，原理就是A傳資訊給B，B再傳給C，中途金鑰落地，有一定的風險。

而量子中繼是不落地的，以量子糾纏分發技術在相鄰站點之間建立共享糾纏對，用量子儲存技術儲存糾纏對，再用遠距離自由空間傳輸技術實現量子糾纏轉換，保真度極高。

眼下最好的量子態隱形傳輸原理性實驗的最長距離是143公里，前提是西班牙加那利群島的環境良好。看起來比夏國首都16公里和QH省的97公里大氣內傳輸要好不少。

但是西班牙這次實驗太多疑點，怎麼看就怎麼像是賭氣打破夏國記錄的一場騙局。

想要達到更遠的距離，就得規避大氣干擾光子脆弱的量子狀態，得用衛星來分發光子，太空的幾千公里換算到地面也就8公里左右，走向太空勢在必行。