量子通信實驗裝置

『壹』 什麼是量子通信

量子通信系統的基本部件包括量子態發生器、量子通道和量子測量裝置。按其所傳輸的信息是經典還是量子而分為兩類。前者主要用於量子密鑰的傳輸，後者則可用於量子隱形傳態和量子糾纏的分發。所謂「隱形傳送」指的是脫離實物的一種「完全」的信息傳送。從物理學角度，可以這樣來想像隱形傳送的過程：先提取原物的所有信息，然後將這些信息傳送到接收地點，接收者依據這些信息，選取與構成原物完全相同的基本單元，製造出原物完美的復製品。但是，量子力學的不確定性原理不允許精確地提取原物的全部信息，這個復製品不可能是完美的。因此長期以來，隱形傳送不過是一種幻想而已。

1993年，6位來自不同國家的科學家，提出了利用經典與量子相結合的方法實現量子隱形傳態的方案：將某個粒子的未知量子態傳送到另一個地方，把另一個粒子制備到該量子態上，而原來的粒子仍留在原處。其基本思想是：將原物的信息分成經典信息和量子信息兩部分，它們分別經由經典通道和量子通道傳送給接收者。經典信息是發送者對原物進行某種測量而獲得的，量子信息是發送者在測量中未提取的其餘信息；接收者在獲得這兩種信息後，就可以制備出原物量子態的完全復製品。該過程中傳送的僅僅是原物的量子態，而不是原物本身。發送者甚至可以對這個量子態一無所知，而接收者是將別的粒子處於原物的量子態上。在這個方案中，糾纏態的非定域性起著至關重要的作用。量子力學是非定域的理論，這一點已被違背貝爾不等式的實驗結果所證實。因此，量子力學展現出許多反直觀的效應。在量子力學中能夠以這樣的方式制備兩個粒子態，在它們之間的關聯不能被經典地解釋，這樣的態稱為「糾纏態」，「量子糾纏」指的是兩個或多個量子系統之間的非定域非經典的關聯。量子隱形傳態不僅在物理學領域對人們認識與揭示自然界的神秘規律具有重要意義，而且可以用量子態作為信息載體，通過量子態的傳送完成大容量信息的傳輸，實現原則上不可破譯的量子保密通信。1997年，在奧地利留學的中國青年學者潘建偉與荷蘭學者波密斯特等人合作，首次實現了未知量子態的遠程傳輸。這是國際上首次在實驗上成功地將一個量子態從甲地的光子傳送到乙地的光子上。實驗中傳輸的只是表達量子信息的「狀態」，作為信息載體的光子本身並不被傳輸。最近，潘建偉及其合作者在如何提純高品質的量子糾纏態的研究中又取得了新突破。為了進行遠距離的量子態隱形傳輸，往往需要事先讓相距遙遠的兩地共同擁有最大量子糾纏態。但是，由於存在各種不可避免的環境雜訊，量子糾纏態的品質會隨著傳送距離的增加而變得越來越差。因此，如何提純高品質的量子糾纏態是目前量子通信研究中的重要課題。近年，國際上許多研究小組都在對這一課題進行研究，並提出了一系列量子糾纏態純化的理論方案，但是沒有一個是能用現有技術實現的。最近發現了利用現有技術在實驗上是可行的量子糾纏態純化的理論方案，原則上解決了目前在遠距離量子通信中的根本問題。這項研究成果受到國際科學界的高度評價，被稱為「遠距離量子通信研究的一個飛躍」。

『貳』 量子通信實驗成功了，為什麼還有人會黑潘建偉

量子通信實驗成功了，但為什麼潘建偉的「量子通信」理論仍被質疑？各位，這個話題非常好。首先，它涉及到的是平時老百姓喜聞樂見，經常討論的話題，屬於社會熱點話題，比較接地氣，也比較能引起大夥兒的共鳴。其次，這個問題具有科普的性質。我們知道，作為文字工作者，其職責主要有三個方面：第一，闡述事實，澄清謬誤，引領社會輿論，起到為大眾發聲，為正義吶喊的作用；第二，文字工作者應該宣揚正確的價值導向，弘揚正能量。

有些人對於我國的量子通信技術就提出這樣的疑問「量子通信這么厲害，為啥美國不去搞呢？」，好像什麼科技都必須先經過美國，不然就是一種偽科技！最後說一點，理論基礎科學但實際的應用還有很長的路要走，但這條路又必須走！牛頓的經典力學經過了幾百年才有了太空梭和衛星的上天，我們不能因為基礎科學的漫長道路就選擇放棄，不然我國的科技永遠只停留在表面，跟著別人的似屁股後走！

『叄』 量子通信實驗已經成功了，為什麼還會有人會質疑甚至抹黑潘建偉院士

但他作假的方法是打磨國外已有的晶元外觀，並列印上漢芯的標識。專家組進行驗收時只對這塊晶元的性能進行了驗收，也就是說，這塊晶元的技術參數是達到要求的。沒想到有如此厚顏無恥之徒，居然用這種方法作假。這只能說驗收程序還不完善。

如果說，潘建偉的國內同事礙於面子，或者懾於潘建偉的地位，不敢對潘建偉的工作提出異議，而那些國外的同行，並沒有理由去與潘建偉同流合污。他們如果覺得有問題，一定會提出異議。可是，迄今為止，我們還沒有看見這方面的記錄，只能在網路上看見物理學專業以外的人士對潘建偉的工作予以否認。潘建偉之所以被某些人否認，主要是因為量子力學比較難懂，很多人不能理解，所以不能接受。

網友四：

正所謂「林子大了，什麼鳥都有」，不管什麼事情，總會有人喜歡，也總會有人不喜歡。量子通信實驗已經獲得初步成功，潘建偉院士已經在頂級學術期刊《自然》（Nature）和《科學》（Science）上發表了多篇學術論文，他的成就已經獲得世界范圍的認可，並且讓我國在量子通信領域處於世界領先的地位。即便如此，潘建偉院士還是招來了一些無知者的惡意抹黑。

『肆』 量子通信是否是一個騙局

量子通信並不是一個騙局，是一種通信加密技術。量子在通信過程中僅起到加密作用。

量子通信的概念：
量子通信是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發展起來的新型 交叉學科，是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集 編碼等，近來這門學科已逐步從理論走向實驗，並向實用化發展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關注。基於 量子力學的基本原理，並因此成為國際上 量子物理和 信息科學的研究熱點。

『伍』 最新量子通信晶元問世，是如何做到僅有現有裝置的1‰的

中科院量子信息重點實驗室郭國平教授半導體量子晶元研究組及其合作者又破世界紀錄，通過實驗成功實現世界上最快速量子邏輯門操作，取得半導體量子晶元研究的重要突破。電荷量子比特門操作速度可以較大范圍的調節，達到GHz的頻率；其次，電荷量子比特的制備、操控和讀取可以用全電學操控來完成；最後，電子電荷自由度作為量子比特可以與現有信息處理技術兼容，並且可以利用先進的半導體工藝技術完成大面積的擴展和集成。

實驗結果表明，該新型量子比特在超快操控速度方面與電荷量子比特類似，而其量子相乾性方面，卻比一般電荷編碼量子比特提高近十倍。同時，該新型多電子軌道雜化實現量子比特編碼和調控的方式具有很強的通用性，對探索半導體中極性聲子和壓電效應對量子相干特性的影響提供了新思路。

『陸』 量子通信這么厲害，美國為什麼不發量子通信衛星

導語：量子通信這么厲害，美國為啥不發量子通信衛星？

關於「量子通信這么厲害，美國為啥不發量子通信衛星？」這個問題，小編整理了多個來源的用戶回答，供大家更全面的了解。

1、以下觀點被1352人點贊、並有359個交流討論：

量子通信衛星就是通過衛星，連接地面光纖量子通信網路，形成天地一體化的量子通信網路。它具有保密性超強(目前理論上不能破解)、量子傳態等特點，是世界通信發展的方向。中國科學家在美國《科學》雜志上報告說，中國「墨子號」量子衛星在世界上首次實現千公里量級的量子糾纏，這意味著量子通信向實用邁出一大步。當中國搶先建立了這一個全球網路後，以後誰想共享使用，不僅要經過中國同意，更要接受中國的標准，實際就是第二個互聯網技術，只不過它將由中國掌握。美國國家科技委員會提出的報告《推進量子信息科學：國家的挑戰與機遇》，建議加大對量子信息科學的投入。實際上，美國多個政府部門如國防部、航天局、國家標准與技術研究所（NIST）等早就對量子信息技術研究大量投入。在過去10餘年間，NIST在量子調控和量子信息領域產生了5名諾貝爾物理學獎獲得者。但是西方各個國家包括美國，俄羅斯都還處於理論研究和早期實驗室研究階段還沒有發射量子通信衛星。美國不是不發量子衛星，而是美國現在量子通信領域已經落後中國，而是目前還發不了的問題。中國已經走在世界前列，現在是美國，西方，俄羅斯正在追趕和超過中國的問題。歷史已經顛倒過來了。

2、以下觀點被191人點贊、並有77個交流討論：

缺點是目前只有光子才能實用，因此傳統電磁波傳輸方式失效了，光纜通信是最適合的，只要在兩段發射接受裝置改為量子發射接收機即可，中繼也一樣，不過中繼量子增強還是有點技術難度的。還有，要想確保保密，密碼要一碼一用，密碼要足夠長（與傳統通信一樣），這樣使得量子通信的效率（速率）很低，只能發送文件，不能視頻對話。量子保密通信僅僅採用了軍事編碼方式，使得密碼難以破解，犧牲了傳輸效率，又需要兩條通道分別傳輸密碼和信息。那次與奧地利的視頻對話是犧牲了量子保密密碼長度，只是利用了墨子號衛星的通訊中繼進行常規通信，而不能稱為真正意義的量子通信。也可以這么認為，因為目前世界上量子通信技術就只達到這個高度，而我國由於國家經費支持，做到世界上量子通信長度最長（京滬干線有千公里級），實現了星地傳輸（自由空間傳輸），實事求是講是世界領先的。就目前的技術水平，量子通信其實沒有現實意義，傳輸速度慢，不是全天候工作，也不能做到完全無法破解（不是量子糾纏方式），除非有更先進技術，量子通信註定是個擺設。

3、以下觀點被116人點贊、並有11個交流討論：

量子通訊是否厲害姑且不論，但必須顛覆兩個思維習慣。好東西都是美國搞出來的，其它國家只能跟在後面爬行追趕。美國不感興趣的東西都用處不大，誰要搞是冤枉燒錢，得不償失。美國長期引領著世界科技革命，至今在科技眾多領域仍遙遙領先，這無可置疑。但在世界科技革命方興未艾的今天，美國不再萬能！例如高鐵科技，就從來不是美國的強項；航母電磁彈射飛機、第五代隱身戰機等，也不再是美國獨家專利；在特變高壓輸電的技術原創上，美國只有給中國當學生的輩份。量子科學的應用研究，中國走在了最前沿，中國發射量子通訊實驗衛星，並成功完成了預先設置的科研項目，在量子通訊密鑰分發、光子遠距離糾纏等，取得的成果是世界領先的。美國沒發射量子通訊衛星，不是沒興趣，而是能力還不具備（對美國科技說「不」，不適應吧？沒關系，請以後逐漸適應）。在量子通訊科技研究領域，美國在中國面前，不是「守」，而是「追」。

4、以下觀點被104人點贊、並有325個交流討論：

我們拋開是不是量子通信不談，拋開密鑰分發能不能成功不談。過去通信也是要加密的，有的加密是利用演算法進行的，也就是沒有密碼。沒有密碼既然能解密，你發了密鑰，相當於我不知道密碼，我就不能解密了？傻子才信！密鑰分發用的是微弱的偏振光，對方都未必能不受干擾地接收到，如果被截獲，對方當然接收不到了，可是敵方會傻到截獲你的密鑰嗎？除非敵方是為了破壞你通信而不是為了破獲你通信內容，那樣它可以用強光不斷干擾你的密鑰分發鏈路，你就永遠發不出密鑰了。醒醒吧，我的國！我愛這個國家，我愛這片生我養我的土地，我為我的祖國母親擔憂啊！知我者謂我心憂，不知者謂我何求。

5、精彩回答：

美國在傳統電磁領域的霸主地位奠定了美國科技發展的領頭羊地位，這也上其它國家尤其是不對付的國家如鯁在喉！海灣戰爭和科索沃戰爭讓全世界為之顫抖，所以開發一種或多種能夠繞開美國傳統電磁霸權的通訊技術就顯得迫在眉睫。量子通訊的保密效果非常好，這就讓美國引以為傲的監聽措施成了擺設！弄不清楚敵方的具體情報，美國軍隊就不敢貿然行動！量子通訊把美國從高高在上的一覽眾山小一下子拉下馬，甚至不能和新興科技大國平起平坐而落後！這就讓美國感到憤怒了，怎麼能這樣？這樣不科學啊！以後裝備中國量子通訊技術的軍事設施基本上可以確保不會被監聽，這就能讓美國軍隊在動手前三思再三思！這么好的效果美國為啥沒有呢？那是因為該技術就是為了對付美國而發展的，等美國知道了都已經晚了！因為技術先驅們已經量產了量子通訊設備，一旦打起來失去電磁優勢的美軍就危險了！以前那種戰場上來去自如的情況只能偶爾在三流國家可以實現

『柒』 量子通信為何會飽受爭議

據報道，無論是量子通信的累累碩果還是量子計算的節節突破，近年發展迅猛的量子信息應用可謂世界科技界的「當紅炸子雞」，但是科普定義不嚴謹是量子通信爭議的主因之一。

而對量子通信冠以通信的頭銜，就擴大化了其價值，因為量子通信產業化過程中科普不夠嚴謹，媒體報道中出現了很多誇大和誤導性描述，，對孰是孰非缺乏判斷力，這也是產生「騙局論」最主要的原因之一。

希望量子通信可以取得快速的發展！

『捌』 如果量子通信實現了，設備會非常大嗎可能實現設備的小型化嗎需要用到衛星嗎

作為新一代通信技術，量子通信基於量子信息傳輸的高效和絕對安全性，成為近幾年來國際科研競爭中的焦點領域之一。合肥城域量子通信試驗示範網於2010年7月啟動建設，投入經費6000多萬元。經過中國科學技術大學和安徽量子通信技術有限公司科研人員歷時1年多的努力，項目建成後試運行，各項功能、指標均達到設計要求。該項目2012年3月29日通過安徽省科技廳組織的專家組驗收，30日正式投入使用。
具有46個節點的量子通信網覆蓋合肥市主城區，使用光纖約1700公里，通過6個接入交換和集控站，連接40組"量子電話"用戶和16組"量子視頻"用戶。此刻主要用戶為對信息安全要求較高的政府機關、金融機構、醫療機構、軍工企業及科研院所，如合肥市公安局、合肥市應急指揮中心、中國科學技術大學、合肥第三人民醫院及部分銀行網點等。
合肥量子通信網的建成使用，標志著我國繼量子信息基礎研究躋身全球一流水平後，在量子信息先期產業化競爭中也邁出了重要一步。此刻，我國北京、濟南、烏魯木齊等城市的城域量子通信網也在建設之中，未來這些城市將通過量子衛星等方式聯接，形成我國的廣域量子通信體系。
近年來，隨著以科大國盾量子系列產品為代表的量子通信基礎設備日臻成熟，一批面向應用平台開發並致力於探索商業化推廣量子安全通信服務的企業不斷涌現，神州量子、蘇州科達、中經量通、中創為、九州量子、基點量子等就是這樣的開拓者。
中國是世界上率先把量子通信產業化的國家，據了解，量子通信不僅可以用於軍事、國防等領域的國家級保密通信，還可以用於涉及秘密數據、企業機密、包括政府金融、電信、保險、證券、銀行、工商、財政等領域和部門，而如果技術又正好成熟，未來應用市場前景將異常廣闊。
我國科學家潘建偉等人近期在國際上首次成功實現百公里量級的自由空間量子隱形傳態和糾纏分發，為發射全球首顆「量子通訊衛星」奠定技術基礎。
量子信息因其傳輸高效和絕對安全等特點，被認為可能是下一代IT技術的支撐性研究，並成為全球物理學研究的前沿與焦點領域。基於我國近10年來在量子糾纏態、糾錯、存儲等核心領域的系列前沿性突破，中科院於2011年啟動了空間科學戰略性先導科技專項，力爭在2015年左右發射全球首顆「量子通訊衛星」。
中國科學技術大學教授潘建偉、彭承志、陳宇翱等人，與中科院上海技術物理研究所王建宇、光電技術研究所黃永梅等組成聯合團隊，於2011年10月在青海湖首次成功實現了百公里量級的自由空間量子隱形傳態和糾纏分發。實驗證明，無論是從地面指向衛星的上行量子隱形傳態，還是衛星指向兩個地面站的下行雙通道量子糾纏分發均可行，為基於衛星的廣域量子通信和大尺度量子力學原理檢驗奠定了技術基礎。
「在高損耗的地面成功傳輸100公里，意味著在低損耗的太空傳輸距離將能達到1000公里以上，基本上解決了量子通訊衛星的遠距離信息傳輸問題。」研究組成員彭承志介紹說，量子通訊衛星核心技術的突破，也表明未來構建全球量子通信網路具備技術可行性。

『玖』 量子通信是什麼樣的技術具體實體都有什麼

量子通訊(Quantum
Teleportation)是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式。
量子通訊是近二十年發展起來的新型交叉學科,是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。目前量子通信主要涉及:量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等,近來這門學科已逐步從理論走向實驗,並向實用化發展。
量子通信系統
量子通信系統的基本部件包括量子態發生器、量子通道和量子測量裝置。按其所傳輸的信息是經典還是量子而分為兩類。前者主要用於量子密鑰的傳輸,後者則可用於量子隱形傳送和量子糾纏的分發。所謂隱形傳送指的是脫離實物的一種「完全」的信息傳送。