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浅谈量子通信理论及其应用

量子通信指的是以量子态及量子纠缠效应为基础来实现信息或密钥传输的一种通信方式,在量子力学原理的基础上,可以实现绝对性安全,为被监控和被窃听提供安全保证。在量子力学及量子信息技术的指引下,精确操控光子和原子等微观粒子得到了实现,同时,还可以针对信息实施编码、存储、传输、运算以及调制。目前,量子通信主要涉及到量子密钥分发、量子秘密共享、量子数字签名、量子隐形传态、量子中继、量子数据锁以及量子指纹识别等方面。随着信息技术的不断快速发展,在目前这个复杂的安全形势下,量子通信发挥着重要的作用,量子通信以量子力学原理为基础,在通信方面运用微观视角下的物质特性,在高速传输及高可靠保密通信方面有着极大的优势,已成为当下科技的主要研究和发展方向。本文则基于此对量子通信理论及其应用进行了详细的探讨。1量子通信的基本原理对于量子通信,基于概念的视角来看,指的是通过量子介质所具有的信息传递功能来实现通信的一种方法。基于技术原理的视角来看,量子通信就是通...  (本文共2页) 阅读全文>>

《军民两用技术与产品》2017年11期
军民两用技术与产品

我国首次实现反事实直接量子通信

中国科学院、中国科学技术大学和清华大学等单位的研究人员合作,在国际上首次在实验中实现了反事实直接量子通信,并在实验中演示了图像的反事实传输。以往经验显示,任何信息的传输都需要通过实物载体。然而,国际著名量子光学专家提出的反事实直接量子通信方案表明,即使通信双方之间没有实物粒子的交换,也能够实现信息的传递。这里“反”的就是人们日常生活中形成的直观认识。反事实直接量子通信本质上是光的“波粒二象性”的集中体现。其物理实现,最核心的结构是嵌套、级联的干涉仪。研究人员通过深入分析,实现了...  (本文共1页) 阅读全文>>

《电大理工》2017年04期
电大理工

量子通信卫星

量子通信卫星就是通过卫星,连接地面光纤量子通信网络,形成天地一体化的量子通信网络。它具有保密性超强(目前理论上不能破解)、量子传态等特点,是世界通信发展的方向。发射时间2016年03月04日,全国政协委员,中科院院士潘建伟介绍,中国研制的世界首颗量子通信卫星也将在2016年七月发射,从而形成一个天地一体化的量子通信网络。这是世界首个量子通信卫星。量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通...  (本文共1页) 阅读全文>>

《科技中国》2017年10期
科技中国

量子通信技术发展现状与趋势

一、关于量子通信技术1.定义与特点单个光量子不可分割和量子不可克隆原理的奇特性质,为我们提供一种新型的安全通信方式,我们称为量子密钥分发、量子保密通信,简称量子通信。在量子通信过程中,发送方和接收方采用单光子的状态作为信息载体来建立密钥,可能遇到的窃听方法有三种:第一种是将信息载体分割成两部分,让其中一部分继续传送,而对另一部分进行状态测量获取密钥信息。但由于信息载体是单光子,不可分割,因此这种方法不可行。第二种是窃听者截取单光子后,测量其状态,然后根据测量结果发送一个相同状态的光子给接收方,以使其窃听行为不被察觉。但由于窃听者的测量行为会对光子的状态产生扰动,其发送给接收方的光子的状态与其原始状态会存在偏差。这样,发送方和接收方可以利用这个偏差来探测到窃听行为。第三种是窃听者截取单光子后,通过复制单光子的状态来窃取信息,但按照前面所讲的量子不可克隆原理,未知的量子态不可能被精确复制。因此,量子通信的安全性受到量子力学基本原理的...  (本文共4页) 阅读全文>>

《数字通信世界》2018年01期
数字通信世界

量子通信实用化发展探析

量子通信近二十年来发展得很好,这是一门新型的交叉性的学科,主要是由信息论和量子论结合而成的现代新的研究讨论的领域。而在量子通信的领域主要是由三个大的方面组成:量子密布编码技术、量子暗码通讯技术和量子远程传态技术,这三种技术共同构成了量子通信领域发展推力,在现实生活中,近几年来,量子通信已经逐渐从理论研究的高塔中走出来,通过大量的实验研究,慢慢的走进了人们的生活。2量子通信在推广应用中存在的一些问题2.1现实安全性问题在量子通信的理论实践中,信道节点、接收机和光源的一些特性很难满足实际生活里运用的QKD系统理论协议模型在安全性证明方面的要求,这样一来,如果被不法分子或者敌对势力和国家掌握到这个信息和技术,那么,这个问题很有可能发展为一个窃听信息的安全漏洞。还有,根据当今现有的最高层面上的长距离量子通信在信息的传输过程中,量子通信在可信中继续节点的转发和密钥存储根本无法达到无条件安全性证明等方面的要求,因此在量子通信的使用过程中这个...  (本文共1页) 阅读全文>>

《电子元器件与信息技术》2017年05期
电子元器件与信息技术

量子通信:屹立全球产业潮头

“用量子技术保护每一个比特。”这句话简洁明了地展示了量子通信技术被赋予的职责。量子通信作为从物理机制上实现无条件安全的信息传输的新型通信方式,已成为全球信息通信行业关注焦点。从2005年实现13公里自由空间量子密钥和纠缠分发,到去年8月全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功升空,再到去年12月全球最长的量子保密通信“京沪干线”全线贯通,十余年间,从无到有、从弱到强,我国量子通信技术已跻身全球领先地位,吸引了国际社会的广泛关注。英国《自然》杂志在专门报道我国量子通信研究成果的新闻特稿中指出:“在量子通信领域,中国用了不到十年的时间,由一个不起眼的国家发展成为现在的世界劲旅,将领先于欧美。”与此同时,产业化也不断取得突破。目前,在国家的大力支持下,我国已经培育出致力于构建星地广域量子保密通信骨干网络、搭建量子安全服务能力使能和开放平台,推动量子技术在军民融合、政务、金融、能源及5G等新兴ICT领域规模化应用的国科量子通信网络有限公司...  (本文共3页) 阅读全文>>