量子隱形傳態(tài)，量子隱形傳態(tài)的原理是什么有哪些應(yīng)用

來源：整理時間：2023-09-02 16:28:42 編輯：智能門戶手機(jī)版

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1，量子隱形傳態(tài)的原理是什么有哪些應(yīng)用
2，量子隱形傳態(tài)的定義
3，量子隱形傳態(tài)怎么做到在分配糾纏光子的時候不被截獲
4，量子隱形傳態(tài)與量子密碼有什么關(guān)系
5，何為量子物理中的隱形傳送
6，什么叫量子態(tài)隱形傳輸技術(shù)

1，量子隱形傳態(tài)的原理是什么有哪些應(yīng)用

量子隱形傳態(tài)與量子密碼關(guān)系：量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通信方是近二十年發(fā)展起來的新興交叉科學(xué)，它具有高效率和絕對安全等特點。量子通信按其所傳輸?shù)男畔⑹墙?jīng)典還是量子而分為兩類：A 經(jīng)典主要用于量子密鑰的傳輸；B 量子則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。

量子隱形傳態(tài)的原理是什么有哪些應(yīng)用

2，量子隱形傳態(tài)的定義

量子隱形傳態(tài)(quantumteleportation) 是經(jīng)由經(jīng)典通道和EPR 通道傳送未知量子態(tài)。通俗來講就是：將甲地的某一粒子的未知量子態(tài)，在乙地的另一粒子上還原出來。量子力學(xué)的不確定原理和量子態(tài)不可克隆原理，限制我們將原量子態(tài)的所有信息精確地全部提取出來。因此必須將原量子態(tài)的所有信息分為經(jīng)典信息和量子信息兩部分，它們分別由經(jīng)典通道和量子通道送到乙地。根據(jù)這些信息，在乙地構(gòu)造出原量子態(tài)的全貌。

量子隱形傳態(tài)的定義

3，量子隱形傳態(tài)怎么做到在分配糾纏光子的時候不被截獲

首先，量子陰形態(tài)傳輸并不需要保證在傳輸過程中光子不被截取。因為在量子通信中，無論是單光子秘鑰分發(fā)還是糾纏分發(fā)，都有一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，就是在分發(fā)后要抽取部分進(jìn)行驗證，由于基于量子物理基本理論的量子不可分割、不可克隆，使得如果存在截取調(diào)換（一般稱之為“竊聽”），就會使得誤碼率升高，于是通信雙方就會意識到信道存在不安全，而放棄該段的量子通信內(nèi)容。以上，只針對提問的這一種攻擊進(jìn)行了簡單的解釋，具體的建議可以搜一些關(guān)于量子通信的博士論文或者綜述文章擴(kuò)展。

任務(wù)占坑

量子隱形傳態(tài)怎么做到在分配糾纏光子的時候不被截獲

4，量子隱形傳態(tài)與量子密碼有什么關(guān)系

量子隱形傳態(tài)大致是這樣的：制備一對糾纏光子對，一個光子發(fā)送給有原始量子態(tài)（即第三個光子）的一方（甲），另一個光子發(fā)送給要復(fù)制上述那個第三光子的量子態(tài)的一方（乙）。甲讓收到的一個光子與第三光子相互干涉（又稱為“再糾纏”），甲再隨機(jī)選取偏振片的方向測量干涉的結(jié)果，將測量方向與結(jié)果都告訴乙；乙據(jù)此選擇相應(yīng)的測量方向測量他收到的光子，就能使該光子處于上述那個第三光子的量子態(tài)。　　生成密鑰是這樣的：制備一批糾纏光子對，一個光子發(fā)送給發(fā)信方，另一個光子發(fā)送給收信方。測量光子極化方向的偏振片的方位約定好兩種。兩人每次測量一個光子時選擇的方向都是隨機(jī)的，但要記錄下每次選擇的方向，當(dāng)然也要記錄下每次測量的結(jié)果，有光子通過偏振片就記1，無光子通過則記0。通過普通信道兩人交換測量方向的記錄，那些測量方向不一致的測量結(jié)果的記錄都舍去不要，剩下的那些測量方向相同所對應(yīng)的測量結(jié)果，兩人應(yīng)一致，這一致的記錄就可作為兩人共同的密鑰。　　可見，量子隱形傳態(tài)與量子密碼的核心都是量子態(tài)的糾纏，只不過量子隱形傳態(tài)更復(fù)雜一些，涉及三個粒子的再糾纏。

5，何為量子物理中的隱形傳送

量子隱形傳送　量子隱形傳送與量子遠(yuǎn)程通信密切相關(guān)。“teleportation”一詞是指一種無影無蹤的傳送過程。從物理學(xué)角度，可以這樣來想象隱形傳送的過程：先提取原物的所有信息，然后將這些信息傳送到接收地點，接收者依據(jù)這些信息，選取與構(gòu)成原物完全相同的基本單元（如：原子），制造出原物完美的復(fù)制品。遺憾的是，量子力學(xué)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(fù)制品不可能是完美的。因此長期以來，隱形傳物只不過是種幻想而已。　　1993年美國物理學(xué)家貝尼特等人提出了量子隱形傳送的方案：將某個粒子的未知量子態(tài)（即未知量子比特）傳送到另一個地方，把另一個粒子制備到這個量子態(tài)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(jīng)典信息和量子信息兩部分，它們分別經(jīng)由經(jīng)典通道和量子通道傳送給接收者。經(jīng)典信息是發(fā)送者對原物進(jìn)行某種測量而獲得的，量子信息是發(fā)送者在測量中未提取的其余信息。接收者在獲得這兩種信息之后，就可制造出原物量子態(tài)的完全復(fù)制品。這個過程中傳送的僅僅是原物的量子態(tài)，而不是原物本身。發(fā)送者甚至可以對這個量子態(tài)一無所知，而接收者是將別的粒子（甚至可以是與原物不相同的粒子）處于原物的量子態(tài)上。原物的量子態(tài)在此過程中已遭破壞。　　1997年年底奧地利的一個研究小組首先在實驗上演示成功了量子隱形傳送，論文發(fā)表在《自然》上，引起國際學(xué)術(shù)界的極大興趣。此后，有若干研究小組也相繼在實驗上實現(xiàn)了量子隱形傳送。　　量子隱形傳送所傳輸?shù)氖橇孔有畔?，它是量子通信最基本的過程。人們基于這個過程提出了實現(xiàn)量子因特網(wǎng)的構(gòu)想。量子因特網(wǎng)是用量子通道來聯(lián)絡(luò)許多量子處理器，它可以同時實現(xiàn)量子信息的傳輸和處理。相比于現(xiàn)在經(jīng)典因特網(wǎng)，量子因特網(wǎng)具有安全保密特性，可實現(xiàn)多端的分布計算，有效地降低通信復(fù)雜度等一系列優(yōu)點。

6，什么叫量子態(tài)隱形傳輸技術(shù)

“量子態(tài)隱形傳輸”通俗地來說，就是將粒子從一個地方瞬間轉(zhuǎn)移到了另一個距離遙遠(yuǎn)的地方，好像穿越了“時空隧道”。

存放著機(jī)密文件的保險箱被放入一個特殊裝置之后，可以突然消失，并且同一瞬間出現(xiàn)在相距遙遠(yuǎn)的另一個特定裝置中，被人方便地取出。記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，日前，由中國科大和清華大學(xué)組成的聯(lián)合小組在量子態(tài)隱形傳輸技術(shù)上取得的新突破，可能使這種以往只能出現(xiàn)在科幻電影中的“超時空穿越”神奇場景變?yōu)楝F(xiàn)實?！　?jù)聯(lián)合小組研究成員彭承志教授介紹，作為未來量子通信網(wǎng)絡(luò)的核心要素，量子態(tài)隱形傳輸是一種全新的通信方式，它傳輸?shù)牟辉偈墙?jīng)典信息，而是量子態(tài)攜帶的量子信息?！　　霸诮?jīng)典狀態(tài)下，一個個獨立的光子各自攜帶信息，通過發(fā)送和接收裝置進(jìn)行信息傳遞。但是在量子狀態(tài)下，兩個糾纏的光子互為一組，互相關(guān)聯(lián)，并且可以在一個地方神秘消失，不需要任何載體的攜帶，又在另一個地方瞬間神秘出現(xiàn)。量子態(tài)隱形傳輸利用的就是量子的這種特性，我們首先把一對攜帶著信息的糾纏的光子進(jìn)行拆分，將其中一個光子發(fā)送到特定位置，這時，兩地之間只需要知道其中一個光子的即時狀態(tài)，就能準(zhǔn)確推測另外一個光子的狀態(tài)，從而實現(xiàn)類似"超時空穿越"的通信方式。”彭承志說?！　?jù)介紹，量子態(tài)隱形傳輸一直是學(xué)術(shù)界和公眾的關(guān)注焦點。1997年，奧地利蔡林格小組在室內(nèi)首次完成了量子態(tài)隱形傳輸?shù)脑硇詫嶒烌炞C。2004年，該小組利用多瑙河底的光纖信道，成功地將量子“超時空穿越”距離提高到600米。但由于光纖信道中的損耗和環(huán)境的干擾，量子態(tài)隱形傳輸?shù)木嚯x難以大幅度提高。　　2004年，中國科大潘建偉、彭承志等研究人員開始探索在自由空間實現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的量子通信。在自由空間，環(huán)境對光量子態(tài)的干擾效應(yīng)極小，而光子一旦穿透大氣層進(jìn)入外層空間，其損耗更是接近于零，這使得自由空間信道比光纖信道在遠(yuǎn)距離傳輸方面更具優(yōu)勢?！　?jù)悉，該小組早在2005年就在合肥創(chuàng)造了13公里的自由空間雙向量子糾纏“拆分”、發(fā)送的世界紀(jì)錄，同時驗證了在外層空間與地球之間分發(fā)糾纏光子的可行性。2007年開始，中國科大——清華大學(xué)聯(lián)合研究小組在北京架設(shè)了長達(dá)16公里的自由空間量子信道，并取得了一系列關(guān)鍵技術(shù)突破，最終在2009年成功實現(xiàn)了世界上最遠(yuǎn)距離的量子態(tài)隱形傳輸，證實了量子態(tài)隱形傳輸穿越大氣層的可行性，為未來基于衛(wèi)星中繼的全球化量子通信網(wǎng)奠定了可靠基礎(chǔ)。

理論上是存在可能的，粒子都存在一個隨機(jī)的能量態(tài)，一塊石頭甚至行星可以看做一個超大型粒子，根據(jù)量子理論，粒子處于穩(wěn)定態(tài)的概率是最高的，但是也有概率進(jìn)入高能量態(tài)，比如短時間的向宇宙空間借能量時間單位可能是 10的負(fù)二十、三十次方秒，只是這種狀態(tài)的概率極低，在高能量態(tài)，粒子是能穿越其他物體的，這個概率取決于普朗克常數(shù)（10的負(fù)三十四次方的一個數(shù)），這個數(shù)很小，如果這個數(shù)很大的話，穿越墻壁之類的現(xiàn)象會變成日?，F(xiàn)象，事實上這個數(shù)很小，所以在沒有外力的作用下，你要想讓你自己穿越一堵墻壁，你可能需要在墻壁前等待幾千億或者幾億億億唬伐杠和蘄古擱汰功咯年能獲得一個極短暫的能穿越墻壁的能量態(tài)，對于微粒子來說這種狀態(tài)要容易實現(xiàn)得多，越大的物體要穿越你必須保證物體的每一部分都達(dá)到穿越的條件，想一想在不破壞鋼板的情況下，x射線穿越鋼板比子彈容易得多。我說的只是個大概，有些概念可能不是很準(zhǔn)確，有興趣可以看看湖南科技技術(shù)出版社出版的第一推動叢書里面的一本《宇宙的琴弦》英國一位物理學(xué)家 b.green 寫的,這個系列叢書我就看過不到十本，總共有幾十本吧，都是講前沿科技的，這套叢書中講到這個量子穿越問題的應(yīng)該不止這一本書，附近有圖書館的話去借比較好，買齊一套還是要一筆錢的

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