量子通信最通俗易懂的原理在哪里?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-01
量子通信迄今最通俗易懂的解释在哪里

量子通信的定义:
到目前为止,量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看,它可以被理解为物力权限下,通过量子效应进行性能较高的通信 ;从信息学来看,量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性,或者利用量子测量完成信息传输的过程。
从量子基本理论来看,量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态,可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性,它包含量子测不准原理和量子纠缠,同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系,同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg 测不准原理作为力学基本原理,是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量,但是只能精确测定其中的一样结果。
通俗易懂的了解量子通信之前先了解:
1、“量子通信”是干啥的?
用最通俗的方式解释就是“加密”和“传输”
用专业术语叫“量子密钥分配”和“量子态传输”
2、为啥要用量子通信加密?
答:因为传输密钥时可能会被窃听,而窃听者又无法被发现。
3、那量子通信为啥就能发现窃听者
答:因为量子一旦被测量,状态就会改变(试验模型薛定谔的猫),窃听者就会被发现
详情参考OFweek光通讯网!


量子世界有很多特性是我们常规世界里没有的,量子通信就是利用这些特性来加强通信传递甚至就用这些特性传递。

量子通信相关用到的几个特性,量子纠缠,量子不可克隆,量子测不准。(这3点不明白的请去百度,很容易看懂)

量子纠缠是很高大上的,甚至目前很难实用。理论与实验室中可以 用它来传递信息,但是搞不起啊,大炮可以打蚊子,但是谁会这么干嘛?等以后技术更成熟更可靠再说吧。

量子不可克隆和测不准是量子通信中的量子保密通信,具体是利用量子的特性做密钥分发的工作,这个才是目前比较火热的真正量子通信的技术手段,其他说什么纠缠啊,隐形传态啊,都是在实验室中的和实际应用没多大关系。

量子密钥分发才是目前我们看到的量子通信的实际技术手段,他其实说白了就是有一个专用的光纤线路分发秘钥,秘钥再给传统的加密设备,加密设备就可以用秘钥加密数据,然后加密数据再传输。

一般的情况看到这里就可以了。如果还想了解点具体得请继续看,看不懂就算了,因为确实不太好懂。就在于他可以不断的变换密钥。我们现在的密钥分公钥和私钥两种。公钥天生有短板,是可破解的,只是限制于运算速度,运算速度足够快,或者有什么新的突破性算法出现,他就彻底完蛋。公约为什么一直在变长,因为她一直在被破解掉。。。。私钥较为安全,破解难度比公钥要高很多,但是他密钥分配是个很大难题,需要手工运输然后导入设备,一个密钥要用几个月甚至几十个月,所以他也不安全。所以,可以安全的短时间内(几天、几小时、几分钟或几秒钟)传送密钥就是对安全的极大提高。几乎为不可破解的。这就是量子密钥分发的价值和意义。

为什么说分发而不是传输秘钥呢,因为她确实没有直接传输某个特定秘钥,2个量子密钥传送点之间,A点产生随机数(例如10010010110),按照随机数A点制备相对一个0和1的光量子,A点发出光量子给B点,B点也会随机生成一串测量量子态的方法(这里很复杂就不仔细说了)。简单说就是A点生成一堆随机数,发给B给在生成一堆随机数和A点发过来的比对,对上的才会作为后面用的秘钥,50%的会被舍弃掉。中间传输过程中如果有人监听会影响传输质量,两边就会通过比对发现。发现有人监听,被监听的数据是不会变为密钥的。

确实如果有人不断的监听密钥会影响密钥的传送,因为设计原理就决定要保证分发密钥的安全性,被监听时当然不能生成密钥了。但是这个只是密钥,不影响加密数据传输,加密设备一样用之前的密钥继续加密传输数据。知道有人监听,换其他方法就是了,总比被人偷走信息的好。



光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。根据实验验证,具有纠缠态的两个粒子无论相距多远,只要一个发生变化,另外一个也会瞬间发生变化,利用这个特性实现光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作),则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收放根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。



量子通信的定义:
到目前为止,量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看,它可以被理解为物力权限下,通过量子效应进行性能较高的通信 ;从信息学来看,量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性,或者利用量子测量完成信息传输的过程。
从量子基本理论来看,量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态,可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性,它包含量子测不准原理和量子纠缠,同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系,同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg 测不准原理作为力学基本原理,是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量,但是只能精确测定其中的一样结果。



  • 量子通信的原理是什么?
    答:量子通信是利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通信方式。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。量子通信是一种全新通信方式,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,因此量子通信是未来通信网络的核心要素。在现代学科中,量子通信是经典...
  • 量子通信原理
    答:利用量子力学原理对量子态进行操控的一种通信形式,可以有效解决信息安全问题。量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。量子隐形传态基于量子...
  • 量子通信三大原理
    答:1、量子纠缠原理:量子纠缠是指两个或多个量子系统之间存在一种特殊的关联,使得它们的状态不能单独描述,而只能用整体的态来描述。这种关联是瞬时的,不受距离限制的。在量子通信中,利用量子纠缠可以将一个量子比特的状态传输到另一个远距离的量子比特上,从而实现远距离的通信。2、量子不确定性原理:...
  • 量子通讯原理?
    答:量子通信根据量子特性,具有绝对安全性而受到追捧 现在由于纠缠光源的亮度问题,隐形态传输和纠缠的密钥分发还离实际应用尚远 而更为接近实用的是被称为PM(prepare-measure)的基于准单光子源的诱骗态量子密钥分发 量子密钥分发就是根据协议方式编码方式编码光子,将光子从一端传送到另一端,在另一端随机...
  • 量子通信的基本原理
    答:量子通信利用量子力学的核心原理——量子纠缠,来实现信息的传输。这一领域是量子理论与信息理论相结合的产物,自20世纪末以来得到了迅速的发展。量子通信的关键技术包括量子密钥分发、量子态传输以及量子压缩等。在量子通信中,尤其是光量子通信,主要依赖于纠缠光子的概念。纠缠是一对粒子间的一种特殊关联,...
  • 量子通信原理
    答:1、量子通讯,更严格的讲应该叫做量子加密通讯,这样称呼的话就没有那么多的歧义了。2、在通讯的时候,我们为了让信息保密,不被别人知道,常常会对信息进行加密。有一个密钥,是只有A和B知道的,利用这个密钥,A把信息进行处理加密变成一段密文,这样就算其他人截取了密文也不能知道A想传递的信息是...
  • “量子通信”的原理及其意义是?
    答:量子通信又称量子隐形传送(QuantumTeleportation),“teleportation”一词是指一种无影无踪的传送过程。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。量子通信是一种全新通信方式,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,是未来量子通信网络的核心要素...
  • 量子通信卫星的原理是什么?
    答: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。
  • 量子通信迄今最通俗易懂的解释在哪里
    答: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:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等,
  • 什么是量子通信?
    答:量子通信的概念最早由多位科学家在不同的研究中提出和发展,但一个广为认知的里程碑式贡献来自美国物理学家Bennett和加拿大物理学家Brassard。他们在1984年共同提出了一个名为“BB84”的量子密钥分发协议,这成为了量子通信领域的基础。量子通信基于量子力学原理进行信息传输和处理,它利用量子态的...