量子通信简介：基于量子纠缠的绝对安全通信

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来源：中为咨询www.zwzyzx.com 【日期：2016-12-17 15:09:38】【打印】【关闭】

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量子通信是指利用量子缠绕效应进行信息传递的一种新型通信方式。与传统的通信方式相比，量子通信具有绝对保密性、速度快和抗干扰性强的特点，而且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，原则上实现不可被破译的完美通信。量子通信相比经典通信的优势

1、量子纠缠：有共同来源的两颗或多颗粒子相距遥远仍呈现关联关系的现象

量子纠缠是量子通信的基石，是理解量子通信的关键。纠缠是关于量子力学理论最著名的预测，它描述了有共同来源的两个微观粒子之间存在着纠缠关系，即使相距遥远距离，一个粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一颗被操作（例如量子测量）而状态发生变化，另一颗也会即刻发生相应的状态变化。

量子纠缠的通俗比喻：想象把一双手套分开放置于两只箱子中，然后一只箱子交给你保管，另一只

箱子则放置于南极洲，在你开箱以前就知道箱子里放着左手或右手的手套。然后你打开箱子，如果看见左手的手套，在这瞬间，就算没人看过南极洲的箱子，你也能够知道那里装的是右手的手套。传统物理学中，手套放进箱子之初就确定是左手套还是右手套不会再改变；相反，在量子学中，箱子中的手套只有在打开的时候才会确定是左手或者右手套，在未打开时箱子里是左手套还是右手套是不能确定或者是随时改变的。

目前量子通信中的量子多指光量子，量子通信更多的是量子理论中量子纠缠的应用。量子纠缠在量子通信中主要有两个应用方向：1、量子密钥分配（QKD）。可通俗的理解为“传统信息+量子密码”的方式传输信息，可以做到一次一密无法破译，绝对安全通信，通常的量子通信多指改模式。2、量子隐形传态。信息传递完全由传输量子态的方式完成。

2、量子密钥分配（QKD）：即使最强大的计算机也无破解可能

量子密钥分配（QKD）指以量子态为信息载体，基于量子力学的测不准关系和量子不可克隆定理，通过量子信道使通信收发双方共享密钥。QKD技术在通信中并不传输密文，只是利用量子信道传输密钥，将密钥分配到通信双方。

量子密钥可比喻成上文中两个装手套的箱子组成的秘钥，因为量子具有被测量则属性会发生改变的特点，使用密钥的人会发现密钥是否被窃听。就如同装手套的箱子一旦被打开之后，箱子的封条会被破坏从而用户知道手套信息被窃取了一样。

量子不可克隆定理指不能实现对一个未知量子态的精确复制，使得每个复制态与初始量子态完全相同，如同不能精确克隆未打开的装手套的箱子。从而保证了量子秘钥的绝对安全性。

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