龙源期刊网
量子计算与量子通信
作者：陈雪祺
来源：《中国科技博览》2016年第26期
摘要：量子计算和量子计算机是现代信息科学的重大议题，量子的叠加性、纠缠性和相干性为量子计算提供一种创新的计算方法，在对信息的运算、保存和处理方面远超过经典运算。Shor算法通过量子傅里叶变换，有效地在多项式时间内解决大数质因子分解问题；以Grover算法为代表的量子搜索算法，极大地提高搜索效率；量子通信技术利用量子的纠缠态实现信息传递；量子并行计算可以弥补智能算法中的某些不足，量子智能算法将有很大的发展空间。
关键词：量子算法；Shor算法；Grover算法；量子通信；量子智能计算
【分类号】：TM743
1.概述
量子计算是计算机科学与量子力学相结合的产物，根据Moore定律可知：当计算机的存储单元达到原子层次时，显著地量子效应将会严重影响计算机性能，计算机科学的进一步发展需要借助新的原理和方法【1】，量子计算为这一问题的解决提供了一个可能的途径。
根据量子计算原理设计的量子计算机是实现量子计算的最好体现。量子计算机是利用微观粒子状态来进行存储和处理信息的计算工具【2】。其基本原理是通过物理手段制备可操作的量子态，并利用量子态的叠加性、纠缠性和相干性等量子力学的特性进行信息的运算、保存和处理操作，从本质上改变了传统的计算理念。
量子通信是量子理论与信息理论的交叉学科，是指利用量子的纠缠态实现信息传递的通讯方式。量子的纠缠态是指：相互纠缠的两个粒子无论被分离多远，一个粒子状态的变化都会立即使得另一个粒子状态发生相应变化的现象。量子通信主要包括两类：用于量子密钥的传输，和用于量子隐形传态和量子纠缠的分发。与传统的通信技术相比，量子通信具有容量大，传输距离远和保密性强的特点。
2.量子计算基础
热词摘录
编者按:科技不断改变着我们的生活，科技术语也以日新月异的面貌悄然发生着变化。本刊致力于科技术
语的规范，同时也关注媒体中出现的科技热词。这些热词可能是早就规范了的科技术语，因某一科技事件
而频繁出镜;也可能还不具备明确的内涵，只是展现科技灵感的昙花一现，抑或会在经过时间的沉淀与凝
练后成为规范科技术语中的一分子。本刊特辟“热词摘录”这个小栏目，摘录媒体中出现的热词，透过语境
解读内涵，同读者一起聆听当下媒体的新声音。
第八大洲
日前,多名科学家在美国地质学会发表的研究报告宣称，发现了地球“第八大洲”，“新大洲”位于澳大
利亚以东，面积为490万平方公里，94%的面积在太平洋海水以下。他们建议“第八大洲”沿用“西兰蒂亚
洲”（Zealandia)这一名称。“第八大洲西兰蒂亚”如果能够得到世界公认，这一新的地理名词将改变人们的
地理认知,教科书也将被改写。
荫据英国《
每日电讯报》
2月16日报道，
多名科学家在美国地质学会发表研究报告宣称，
他们在澳大利亚东部发现了世
界“
第八大洲”
西兰蒂亚（Zealandia)。
----《
世界“
第八大洲”
藏在水下？》（《
信息时报》，
2017-02-18A
16版）
荫这不是突然发现，
而是渐进发现的结果。“
西兰蒂亚洲”
这个名称是地质学家布鲁斯.
卢因迪克于1995年提出的。
当时它被认为拥有大陆所需四大属性中的三种，
近来利用卫星技术和海底重力图，
科学家发现这块大陆是统一的区
域，
完全满足了成为独立大陆所需要的条件。
—《
第八大洲？》（
中央电视台新闻频道（CCTV
13)，
2017-02-18)
荫在新西兰底下有一片大陆的理论，
存在有些年头。
1995年，
一位地质学家给它起名叫“
西兰蒂亚（Zealandia)”。
不
过，
当时科学家们掌握的证据并不完整。
如今这个说法再次被提出，
是因为有一个最新证据“
浮出水面”。
研究人员
利用“
俯瞰地球”
的卫星，
再加上“
海底重力图”
技术发现，
这里是一块统一的区域。
龙源期刊网
量子通信初探
作者：陈世清
来源：《科学与信息化》2018年第14期
摘 要 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信方式，是近年来飞速发展的新型学科，是量子科学和信息理论相结合的产物。自从本尼特提出量子通信的概念以后，量子通信发展已历经24年。量子通信从理论到应用都取得了很大的进展，未来将会极大地促进国民经济的发展。本文从量子通信发展历程、难点与分类、我国在量子通信取得的进展、应用现状和未来展望几个方面进行了论述。
关键词 量子；量子通信；量子纠缠
量子通信是近20 年发展起来的新兴交叉学科，是量子论和信息论相结合的新研究领域。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，近年来这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。
1 量子通信的发展历程及优势
自从1982年爱斯派克特及其小组证实：不管距离远近，两种微型粒子都有可能相互影响以后，1993年本尼特提出了量子通信的概念。后来，科学家们提出了量子隐形传送的量子通信方案，初步实现了以量子态为信息载体的原则上不可破译的量子保密通信。潘建伟等人首次成功地实现了两地之间量子态的远程传输，并在小型化量子通信系统研制方面实现重要技术突破。再到后来中国发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”，实现千公里级的星地双向量子纠缠分发，完成人类历史上首次洲际量子保密通信视频通话。经过二十多年的发展，量子通信这门学科已逐步从理论向实用化发展，目前在量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等方面都取得了明显进展。因为传统通信方式的密钥的产生都是以加密算法为基础，都可以通过暴力破解。量子通信则因量子测量的随机性和不可复制性，不可能被破解，而且携带的信息量更大、保密性更强、距离传输更远的优势。
2 量子通信的难点与分类
2.1 量子通信的难点
文★铀 纠
今年２月８日．《感动中Ｗ２ｏ１６年度人物》颁奖典礼在中央电视 台综合频道播出．中国科大常务副校长、中科院院士潘建伟作为“量 子通信的领跑者”成为“２０ １ ６年感动中国十大年度人物”之一。
２０１６年８月１６日凌晨，中国量子 卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心 成功发射，它是世界首颗量子科学实 验卫星，标志着目前中国在量子通信 领域已经领跑世界。这个项目的首席 科学家正是潘建伟。 １ ６ 那么小读者可能会问了，什么 是量子通信？量子通信有什么意义？ 为什么这位科学家能够获得“感动中 国十大人物”称号？那我们今天就 来讲讲量子通 信。 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。近 年来这门学科已逐步从理论走向实 验，并向实用化发展。高效安全的信 息传输１３益受到人们的关注。基于量 子力学的基本原理，并因此成为国际 上量子物理和信息科学的研究热点。 这段话可能小读者有些看不懂，简单 来说：量子通信，是目前理论上唯一 被证明无条件安全的通信手段。量子 卫星的发射，意味着中国量子保密通 信技术成功了一半。
量子通信是世界上非常高精尖 的技术，设计要求陕速飞行的量子卫 星能被地面的光学天线精准跟随，这 相当于在一万米高空的飞机上往地面 的一个储蓄罐里投硬币，还必须保证 每个硬币都能够扔到储蓄罐中。 ２０世纪９０年代，物理学家在理 论上证明，对微观世界的物体而言， 借助神奇的“量子纠缠”，可以将物 质的未知量子态精确传送到遥远地 点，而不用传送物质本身。将量子力 学理论和信息技术结合，通过对光 子、原子等微观粒子的精确操纵，信 息编码、存储、传输等处理方式将会 发生革命性变革。 由于一个量子单元的行为能瞬 间影响另—个量子单元，从而改变被 测量物质的状态，这—特性意味着， 不可能实现对一个未知量子单元的精 确复制。基于这一原理 科学家提出 了量子密码的概念，也就是用具有量 子态的物质作为密码。 实际应用到生活中，量子通信 【军事七，ｊ袄】 责编★小树
