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物理学中的量子通信技术简介在当今科技飞速发展的时代，量子通信技术作为物理学领域的一颗璀璨明珠，正逐渐崭露头角，为信息传输和通信安全带来革命性的变革。
那么，什么是量子通信技术呢？让我们一同来揭开它神秘的面纱。
要理解量子通信技术，首先得从量子力学说起。
量子力学是研究微观世界粒子行为的一门科学，它揭示了许多与我们日常生活经验截然不同的奇特现象。
在量子世界里，粒子的状态可以处于一种叠加态，也就是说，在被测量之前，粒子可以同时处于多种可能的状态之中。
此外，还有一种奇妙的现象叫做量子纠缠，当两个或多个粒子相互纠缠时，无论它们相距多远，对其中一个粒子的测量会瞬间影响到其他纠缠粒子的状态，这种“鬼魅般的超距作用”为量子通信提供了独特的优势。
量子通信技术主要包括量子密钥分发和量子隐形传态两个方面。
量子密钥分发是目前应用较为广泛的一种量子通信方式。
它的基本原理是利用量子的不确定性和不可克隆性来生成安全的密钥。
传统的加密方式，比如常见的RSA 加密算法，其安全性依赖于数学问题的复杂性，随着计算能力的不断提高，存在被破解的风险。
而量子密钥分发则从根本上解决了这个问题。
在量子密钥分发过程中，通信双方通过发送和接收一系列的量子态来生成密钥。
由于量子态的测量会导致其状态的改变，任何窃听者的存在都会被立即发现，从而保证了密钥的绝对安全性。
相比之下，量子隐形传态则更加神秘和令人着迷。
它可以在不传输粒子本身的情况下，将粒子的量子态传输到远处的另一个粒子上。
这个过程并不是像科幻电影中那样直接把物体瞬间转移到另一个地方，而是传输了粒子的量子信息。
虽然目前量子隐形传态还处于实验研究阶段，但它为未来的量子通信和量子计算提供了巨大的想象空间。
量子通信技术的优势是显而易见的。
首先，它提供了前所未有的安全性。
在信息时代，信息安全至关重要，量子通信技术能够确保通信内容不被窃取或篡改，为国家机密、金融交易、个人隐私等提供了可靠的保护。
其次，量子通信具有高效性。
量子通信技术简介量子通信技术是一种基于量子力学原理的高度安全和高效率的通信方式。
它利用量子态的特性来传递和保护信息，提供了一种不受经典密码学攻击的通信方式，被誉为未来安全通信的重要手段。
本文将简要介绍量子通信技术的基础原理、主要应用以及未来发展方向。
首先，让我们了解一下量子通信技术的基础原理。
量子力学中的“量子态”是量子通信的核心基础。
在传统的经典通信中，我们使用比特（bit）作为信息的基本单位，其有两个状态：0和1。
而在量子通信中，我们使用量子比特（qubit）作为信息的基本单位，量子比特可以表示为0和1的叠加态。
这意味着一个量子比特可以同时处于0和1的状态，而不是仅仅处于其中一个。
这一差异使得量子通信具有所谓的“量子超越”效应，即利用量子态的特殊性质进行更加安全和高效的通信。
量子通信技术的主要应用之一是量子密钥分发（quantum key distribution，QKD）。
在传统的非量子加密中，加密和解密密钥通过经典通信方式传输，存在被黑客攻击的风险。
而利用量子通信技术实现的量子密钥分发可以提供信息传输的绝对安全性。
在量子密钥分发过程中，发送方使用一系列的量子比特进行传输，并在接收方和发送方之间建立起了一个特殊的秘密通道。
通过在这个通道上利用量子态的特殊性质进行通信，可以保证密钥传输的安全性和可靠性，使得黑客无法窃取密钥。
另一个重要的应用是量子隐形传态（quantum teleportation）。
量子隐形传态可以将一个量子比特的状态从一个地方传送到另一个地方，而不需要通过中间的传输媒介。
这种技术的应用潜力非常巨大，可以在未来实现高效的量子计算和量子网络。
通过实现量子隐形传态，科学家们可以在远距离传输量子相关性，将信息传输速度提高到光速，并为量子计算机的发展打下了重要基础。
此外，量子通信技术还具有广阔的未来发展前景。
当前，研究者们正在努力实现更长的量子比特传输距离、更高的传输速率以及更低的系统误码率。
量子通信是什么量子通信是一项前沿领域的科学研究，旨在利用量子力学的原理来传输信息。
量子通信技术被认为是未来通信领域的重要突破，具有传输速度快、安全性强等优点。
本文将以3000字的篇幅，对量子通信的原理、应用及其在未来的发展进行探讨。
第一部分：量子通信的原理量子通信的核心原理是利用量子态的特性进行信息的传输。
在量子力学中，量子态可以同时存在于多种可能性中，即叠加态。
量子通信利用这种叠加态的性质，将信息编码为量子位，然后通过量子态之间的特殊纠缠关系进行传输，以实现更高效的通信方式。
第二部分：量子通信的应用量子通信技术在多个领域有广泛的应用前景。
首先，量子通信可以用于构建高度安全的通信网络，以保护敏感信息的传输。
由于量子态的观测会导致其崩溃，因此量子通信可以在传输过程中实现信息的安全性与完整性验证。
其次，量子通信还可以用于构建高效的互联网通信系统，提供更快速和可靠的数据传输能力。
最后，量子通信还可以应用于量子计算领域，以实现更强大和高性能的计算能力。
第三部分：量子通信的发展前景量子通信技术的发展前景非常广阔。
首先，随着量子计算技术的不断发展，量子通信将成为实现量子信息处理的重要基础。
其次，随着量子通信技术的不断成熟，其在安全通信领域的应用将迎来更大的发展空间。
第三，量子通信技术的发展还将推动其他领域的技术进步，如量子传感、量子雷达等。
总结：量子通信作为一项前沿领域的科学研究，其原理基于量子的叠加态和纠缠关系，能够实现更高效、更安全的信息传输。
量子通信的应用前景广泛，可在安全通信、互联网通信以及量子计算等领域发挥重要作用。
未来，随着量子计算的发展和技术的成熟，量子通信必将迎来更加广阔的发展前景。
相信在不久的将来，我们将会目睹量子通信技术的突飞猛进，为人类通信领域带来巨大的革新。
量子通信在医疗保健领域的应用与市场潜力随着科技的不断发展，量子通信作为一项尖端技术，正在逐渐应用于各个领域。
其中，医疗保健领域正是一个潜力巨大的应用领域。
本文将探讨量子通信在医疗保健领域的应用以及市场潜力。
一、量子通信简介量子通信是一种基于量子力学原理的通信方式，其与传统的经典通信相比，具有更强的安全性和隐私保护能力。
通过光子的量子态传输信息，量子通信可以以一种更加安全可靠的方式传递和存储敏感数据。
二、量子通信在医疗保健领域的应用1. 量子加密技术在医疗数据保护中的应用医疗领域的数据安全一直是一个重要问题。
传统的加密方式在面对量子计算机的攻击时存在风险，而量子加密技术可以提供更高级别的数据保护。
通过利用量子纠缠和量子密钥分发等技术，医疗机构可以更好地保护患者的隐私数据，防止黑客入侵和敏感信息泄露。
2. 量子通信在远程医疗中的应用远程医疗是指通过网络等远程技术手段为患者提供医疗服务。
而量子通信的特点使其在远程医疗中应用广泛。
通过量子通信技术，医生可以远程与患者进行实时的视频咨询和诊断，减少了患者就医的时间和成本，提高了医疗资源的利用效率。
同时，量子通信的高速传输能力也可以实现大规模医疗数据的快速共享和传递，促进医疗资源的共享和交流。
3. 量子成像技术在医学图像中的应用医学图像在临床诊断中起着重要的作用。
传统的医学图像技术，在一些场景下存在分辨率较低、噪声较大等问题。
而量子成像技术具有高灵敏度和高分辨率的特点，可以在医学图像的获取和处理中发挥重要作用。
例如，量子成像技术可以实现对微小器官的高精度成像，为病灶的早期发现提供可靠的依据。
三、量子通信在医疗保健领域的市场潜力量子通信在医疗保健领域的应用具有巨大的市场潜力。
随着人们对健康和医疗需求的不断增长，医疗保健服务的需求也在不断扩大。
同时，医疗保健领域是一个重要的隐私保护场景，量子通信技术的应用可以有效解决数据安全和隐私泄露的问题。
根据市场研究机构的数据显示，全球医疗保健领域的市场规模将继续增长，预计在未来几年内将达到数万亿美元。
什么是量子通信量子通信的用途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。
那么你对量子通信了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是量子通信的内容，希望大家喜欢!量子通信的简介所谓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，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。
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。
经典通信较光量子通信相比，其安全性和高效性都无法与之相提并论。
安全性-量子通信绝不会“泄密”，其一体现在量子加密的密钥是随机的，即使被窃取者截获，也无法得到正确的密钥，因此无法破解信息;其二，分别在通信双方手中具有纠缠态的2个粒子，其中一个粒子的量子态发生变化，另外一方的量子态就会随之立刻变化，并且根据量子理论，宏观的任何观察和干扰，都会立刻改变量子态，引起其坍塌，因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏，并非原有信息。
高效，被传输的未知量子态在被测量之前会处于纠缠态，即同时代表多个状态，例如一个量子态可以同时表示0和1两个数字，7个这样的量子态就可以同时表示128个状态或128个数字：0~127。
光量子通信的这样一次传输，就相当于经典通信方式的128次。
可以想象如果传输带宽是64位或者更高，那么效率之差将是惊人的2，以及更高。
量子通信技术的现状及发展趋势随着科技的不断进步，通信技术的发展也越来越迅速。
在这一过程中，量子通信技术成为了研究的热点之一。
那么，量子通信技术到底是什么，它的现状如何，未来的发展趋势又是怎样的呢？一、量子通信技术的简介量子通信技术是一种基于量子力学原理的通信方式。
由于量子力学原理的特殊性质，量子通信技术实现了无法被破译的加密，同时保证了通信过程中信息不会被窃取或篡改。
在传统的通信方式中，信息是以电信号的形式传输的。
而在量子通信技术中，信息则是以量子比特的形式传输。
量子比特是一种具有特殊性质的物理量，它可以用来存储和传输信息。
相较于传统的比特，量子比特是无法被复制或窃取的。
二、量子通信技术的现状目前，全球范围内的科学家们都在积极研究和开发量子通信技术。
其中，中国在这一领域的研究和应用居于全球前列。
2017年，中国成功发射了首颗量子通信卫星——墨子号。
这颗卫星通过量子纠缠的方式，实现了超长距离的量子通信。
同时，墨子号也为未来量子通信技术的实现打下了基础。
墨子号的成功发射，代表了中国量子通信技术发展的一个里程碑。
它不仅解决了量子通信技术中的“量子号”问题，也为中国在量子通信领域更进一步提供了支持。
三、量子通信技术的发展趋势1、量子通信技术将更加成熟随着技术的不断进步，量子通信技术将变得更加成熟。
未来，量子通信技术将逐步实现商业化应用，并广泛应用于金融、通信、安全等领域。
2、量子计算机的发展将促进量子通信技术的应用量子计算机是另一个当前备受关注的研究领域。
与传统计算机相比，量子计算机具有更快的计算速度和更高的计算效率，这使得它在破解密码和模拟分子结构等领域具有应用前景。
未来，量子计算机的快速发展将促进量子通信技术的的应用，进一步提升信息科技的水平。
3、量子通信技术的应用将会更加广泛随着量子通信技术的发展，其应用领域也将越来越广泛。
未来，它可以用于金融、医疗、能源等领域的信息传输和保密。
同时，量子通信技术也将成为智慧城市、物联网等领域发展的重要支持。
量子通信对我国的意义以量子通信对我国的意义为题，我们来探讨一下量子通信在我国的重要性和影响。
一、量子通信简介量子通信是一种基于量子力学原理的通信技术，利用量子比特（qubit）来传输信息。
相比传统的通信方式，量子通信具有更高的安全性和更快的传输速度，被认为是未来通信领域的重要发展方向。
二、量子通信在我国的发展我国一直致力于量子通信技术的研究和发展，并取得了一系列重要的突破。
2016年，我国成功实现了首次量子卫星通信，成为全球第一。
2017年，我国又成功实现了北京到维也纳的千公里量子密钥分发，创造了全球量子通信传输距离的新纪录。
这些重大突破不仅在国际上引起了广泛关注，也为我国量子通信技术的发展奠定了坚实的基础。
1. 安全通信量子通信具有不可破解的安全性，可以实现绝对安全的信息传输。
这对我国来说尤为重要，因为我国是世界上最大的互联网使用国家之一，信息安全问题一直备受关注。
量子通信的安全特性可以有效防止黑客攻击和信息泄露，确保国家安全和个人隐私。
2. 经济发展量子通信技术的发展将推动我国的经济发展和产业升级。
量子通信作为一项前沿技术，将催生新的产业链和商机。
从量子通信设备的研发制造到系统集成和应用服务，都将带动相关领域的发展，为我国经济增长注入新的动力。
3. 科学研究量子通信是量子信息科学的重要组成部分，对于推动我国在量子领域的基础研究具有重要意义。
通过量子通信的研究，我国的科学家们可以深入探索量子力学的奥秘，发现新的物理现象和规律，为量子计算、量子模拟等领域的发展提供理论和技术支持。
4. 国际影响力作为全球量子通信领域的领军国家，我国的技术突破和科研成果对世界具有重要影响力。
我国的量子通信研究成果引领了国际发展潮流，为全球量子通信技术的进步作出了突出贡献。
同时，我国的量子卫星通信实验也引起了国际社会的高度关注，提升了我国在国际科学界的声誉和地位。
五、总结量子通信作为一项具有重要意义的前沿技术，在我国的发展和应用中扮演着重要角色。
量子通信技术简介量子通信技术是一种基于量子力学原理的通信方式，利用量子叠加和量子纠缠的特性，实现了超高速、超安全的信息传输。
与传统通信方式相比，量子通信技术具有无法破解的安全性和更大的信息传输速率，被认为是未来通信领域的重要发展方向。
量子通信技术的基本原理是利用光子的量子特性进行信息的传输和处理。
量子通信的核心问题是如何在通信过程中保持信息的安全性。
传统的通信方式使用的是公开的加密算法，只要破解了算法，就能够获取通信内容，容易受到黑客的攻击。
而量子通信利用量子纠缠的特性，通过测量光子的状态来实现信息的加密和解密，只有合法的接收者才能够获取到正确的信息，大大提高了通信的安全性。
量子通信技术主要包括量子密钥分发和量子远程传态两个方面。
量子密钥分发是利用量子纠缠的特性来实现密钥的安全传输。
量子纠缠是一种特殊的量子态，当两个或多个粒子处于纠缠态时，它们之间的状态是彼此相关的，无论有多远的距离，改变一个粒子的状态，其他粒子的状态也会随之改变。
利用量子纠缠的特性，发送方将随机产生的密钥信息编码到纠缠光子的状态中，并将纠缠光子发送给接收方。
接收方通过测量光子的状态来获取密钥信息，由于量子纠缠的特性，任何对光子进行监听或窃取信息的行为都会导致纠缠态的破坏，从而保证了密钥的安全性。
量子远程传态则是利用量子纠缠的特性来实现量子态的远程传输。
量子态是描述量子系统状态的数学概念，包括量子比特的信息。
由于量子纠缠的特性，相互纠缠的量子态之间可以进行远程传输，即使两个量子态之间相隔很远的距离。
通过将量子态编码到纠缠光子的状态中，并将纠缠光子分别发送给不同的地点，就可以实现量子态的远程传输。
这项技术的应用将在量子计算、量子传感等领域带来革命性的突破。
除了量子密钥分发和量子远程传态，量子通信技术还包括量子纠错编码、量子中继等关键技术。
量子纠错编码利用纠错码来消除因量子态的干扰和噪声而导致的信息错误，提高通信的可靠性。
量子中继则是通过将光子与量子纠缠态相互交错，将量子态传输到更远的距离，克服了传统通信距离的限制，拓展了量子通信的应用范围。
量子通信概述范文量子通信是基于量子力学原理的一种高度安全的通信方式。
传统的通信是基于传输和处理经典比特（bit）的信息，而量子通信则是利用量子比特（qubit）传输信息。
量子比特可以同时处于0和1的叠加态，并且可以通过量子纠缠实现远距离的信息传输，因此具有高度的安全性和隐私保护性。
量子通信主要包括量子密钥分发、量子态传输和量子远程纠缠三个基本过程。
量子密钥分发，也称量子密钥分配，是量子通信的核心技术之一、它通过量子纠缠和量子测量的原理，在通信的两端分别创建相同的密钥。
在传统的通信中，密钥是通过传输经典比特的方式实现的，容易受到黑客攻击。
而使用量子比特传输密钥，由于量子比特的叠加态和测量原理，任何窃听者都无法得知密钥的信息，从而保证通信的安全性。
量子态传输是指将量子信息从发送方传输到接收方。
在传统通信中，信息的传输是基于经典比特的转移，容易受到窃听和攻击的威胁。
而利用量子态进行传输，可以通过物理学中的纠缠原理实现安全的信息传输。
一旦量子信息被截取或测量，其纠缠性会被破坏，接收方就会意识到通信被窃听，从而保证通信的安全性。
量子远程纠缠是指利用纠缠态实现远距离的信息传输。
在量子力学中，两个粒子可以处于纠缠态，这意味着对一个粒子的测量结果会立即影响到另一个粒子的测量结果，即存在量子纠缠的“奇异关联”。
利用这种奇异关联的性质，可以实现在远距离上进行加密通信、量子计算和量子门操作等。
量子远程纠缠是实现量子通信和量子信息处理的关键技术之一与传统通信相比，量子通信具有许多重要的优势和特点。
首先，量子通信具有高度的安全性和隐私保护性。
由于量子比特的测量会破坏其状态，任何窃听者都无法窃取或窃听量子信息，从而保证了通信的安全性。
其次，量子通信具有高效性。
通过量子纠缠和量子态传输，信息可以以超光速进行传递，大大提高了通信的速度和效率。
此外，量子通信还具有高容量和高稳定性的特点，能够应对大规模数据传输和复杂的通信环境。
尽管量子通信具有广阔的应用前景，但仍然存在一些技术挑战和难题。
量子通信基本概念概述及解释说明1. 引言1.1 概述量子通信是一种基于量子力学原理的通信方式，它利用光子或其他量子系统传输信息。
与经典通信不同，量子通信利用量子比特进行信息的编码和传输，具有更高的安全性和容错能力。
随着量子技术的发展，量子通信在网络安全、卫星通信等领域都已经取得了突破性进展。
本文旨在介绍量子通信的基本概念及其相关技术，并探讨了当前研究和应用领域。
首先，我们将说明量子通信的定义以及与经典比特的区别。
然后，我们将讨论量子态与测量原理的重要性。
接下来，将介绍与量子通信相关的技术领域，包括量子纠缠与纠错码、量子隐形传态与量子隐形传输、以及量子密钥分发协议与安全性。
在了解了基本概念和相关技术之后，我们将深入探讨当前研究和应用领域。
其中，我们将重点介绍量子通信在网络安全中的应用，包括安全密钥传输、保护数据传输等方面。
此外，我们还将讨论量子通信在卫星通信领域的应用，并探讨了未来发展和挑战。
最后，在结论部分，我们将总结文章的主要观点和结果。
我们将强调量子通信的重要性及其在网络安全、卫星通信等领域的潜力。
同时，我们还会提出未来研究的方向和可能遇到的挑战。
通过本文的阅读，读者将获得对量子通信基本概念和技术的全面理解，并了解到量子通信在当前研究和应用中所取得的进展和前景。
2. 量子通信基本概念：2.1 量子通信的定义：量子通信是一种基于量子力学原理的通信方式，利用量子比特来传输和处理信息。
与经典通信不同，量子通信利用了“叠加态”、“纠缠态”和“测量原理”等独特的量子特性，可以实现更高效、更安全的信息传输。
2.2 量子比特与经典比特的区别：在经典计算机中，信息以比特（bit）的形式存储和传输。
比特只能代表两个状态：0或1。
而在量子计算机中，使用的是更为复杂的“量子比特”（qubit）。
量子比特可以同时处于0和1这两个状态之间的叠加态，并且通过纠缠和干涉等操作进行联动。
这使得量子计算机具有巨大的并行计算能力。
量子通信的原理与实现一、简介量子通信是利用量子力学中的特殊现象来保护信息传输的一种通信方式。
在这种通信方式中，信息是通过量子态的转移来实现传输。
二、原理1. 量子叠加态在量子通信中，信息会以“叠加态”的形式存在，即：一种量子态，它可以同时存在两种或多种状态。
例如，在计算机二进制系统中，一位只能保存“0”或“1”两种状态，而在量子计算机中，则可以同时存在“0”和“1”的状态，这就是量子叠加态。
2. 量子纠缠量子纠缠是量子通信的重要概念，它是指一对粒子之间的联系，即使它们被分离成不同的位置，它们之间仍然存在着某种联系。
这种联系可以通过纠缠态进行的传输。
3. 量子测量量子测量是量子通信的其他重要概念。
在量子测量中，一个量子态被测量，它的状态会被“坍缩”成一个确定的状态，这通常是发射一个光子或发射其他粒子来发生的。
三、实现1. 量子通信机器量子通信机器的核心是量子计算机，对于量子通信而言，量子通信机器非常重要。
其原理是利用量子叠加态来实现信息传输，并且利用量子纠缠和量子测量来确保信息传输的安全。
2. 量子密码技术量子密码技术是一种基于量子通信的密码技术。
与传统密码技术不同，量子密码技术利用量子力学中的特殊现象，通过量子态的传输来保护信息的传输安全。
量子密码技术有黑暗通道协议、BB84协议、E91协议等多种。
3. 量子密钥分发量子密钥分发是利用量子通信技术进行密钥分发的过程。
在这个过程中，两个通信方通过量子通信传输密钥，该过程中使用的是量子纠缠和量子测量来保证密钥分发的安全性。
四、应用1. 保密通信量子通信技术可以保障数据传输的安全性，为机密通信提供了新的可能。
例如，在军事和银行等领域中，量子通信被广泛应用。
2. 超级计算机量子通信技术的颠覆性特点可以用于研究和设计更强大的计算机，例如量子计算机。
3. 量子网络量子通信技术可以连接多个量子计算机，形成一个量子网络，这可以大大加快信息的传输速度，为现代通讯提供了新的可能。
量子通信一．经典通信系统模型经典通信系统可以用下图所示的模型描述。
信源（Information source）：指产生消息的源泉。
信息总是一个物理系统，其形态随空间坐标或时间变化。
空间信源(space source)：系统随时间改变形态，它生产在空间传输的信号，这样的物理系统称为空间信源。
时间信源(time source)：系统空间各部分有不随时间变化的不同的分布，它可能引起信号在时间中传输，这样的系统称为时间信源。
编码(Encoding)：对信源进行处理，以提高信源传输的有效性和可靠性。
信道(Channel)：传输消息的媒介称为信道。
噪声(Noise):在传输过程中，由于干扰使编码的物态发生畸变。
引起编码物理态畸变的各种因素称为噪声。
译码(Decoding)：由信道输出物态恢复信源输出的消息的过程叫译码。
信宿(Destination)：是消息传输的归宿和的地，即接收消息的人或仪器。
量子信息通信简介量子信息科学是物理学与信息科学交叉融合产生的新兴学科领域，涉及物理、计算机、通信、数学等多个学科，对带动这些学科的发展具有重要意义。
量子信息学为未来信息科学的革命性变革提供了可靠的物理基础。
量子信息技术在运算速度、信息安全、信息容量等方面可突破传统信息系统的极限。
一．量子信息通信物理基础1. 量子位（Quantum Bit: qubit ）在经典信息理论中，信息量的基本单位是比特(bit)，一个比特是给出经典二值系统一个取值的信息量. 例如，{0,1}在量子信息理论中，量子信息的基本单位是量子比特(qubit)。
一个qubit 是一个双态量子系统，即两个线性独立的态，常记为：|0>和 |1>。
以这两个独立态为基矢，张成一个二维复矢量空间，即二维Hilbert 空间。
量子位的物理载体：光子： ()()>+>->=>+>>=y i x L y i x R ||21| ,||21||R>: 右圆极化偏振光， |L>： 左圆极化偏振光。
自旋1/2的粒子： |0＞，|1＞二能级原子： |g ＞，|e ＞迭加态： >+>>=1|0||b a ψ|a|2, |b|2分别为测量时得到|0>,|1>的几率。
n 个qubit 态：张成一个2n 的Hilbert 空间，有2n 个相互正交的态：>i | ， i 是一个n 位二进制数。
例如：3个量子位有8个量子态：|0>, |1>, |2>, |3>, |4>, |5>, |6>, |7>|000>, |001>, |010>, |011>, |100>, |101>, |110>, |111>n 个量子位的一般态表示为：∑-=>>=120||n i i i C ψ。
2．量子门量子信息处理是对编码的量子态进行一系列幺正演化，对量子位最基本的幺正操作称为逻辑门。
经典门： OR ．AND 、CAND 、NOT 等通用门组：{OR ，NOT}, {AND ， NOT}等。
量子门：|a ＞U|a ＞ 一位量子门 |a ＞ |a'＞ 二位量子门 |b ＞ |b'＞|a ＞ |a'＞ 三位量子门 |b ＞ |b'＞|c ＞ |c'＞(1) 几种典型的一位量子门1） 恒等门（I ）：⎥⎦⎤⎢⎣⎡>=⎥⎦⎤⎢⎣⎡>=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=101| ,010| ,1001I |0＞ |0＞|1＞ |1＞2） 非门（X ）：⎥⎦⎤⎢⎣⎡=0110X>>=>>=0|1|1|0|X X3） Pi 相位门(Z):>-=>>>=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=1| 1| ,0| 0| ,1001Z Z Z 4） 位．相位反转门(Y):>->=>>=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==0|1| ,10 ,0110Y |Y|ZX Y 5） Hadamard 门（H ）： ()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>->>=>+>>=+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=)1|0(|211|)1|0(|210|H 21111121H Z X H （2）二位量子门两量子门是作用在二个量子位上的么正变换，它的最有意义子集是：U I ⊗><+⊗><|11||00|第一位是控制位，第二位是靶位。
当U 门是非门时，上述门称为控制非门。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>>→>>→>>→>>→10|11|11|10|01|01|00|00|仅当第一位是|1>时，第二位才反转。
线路图：ab b⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡>=⊗>>=⎥⎥⎥⎥⎦⎢⎢⎢⎢⎣>=⊗>>=00101|0|01| ,0000|0|00| ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡>=⊗>>=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡>=⊗>>=10001|1|11| ,01000|1|10| 在这组基下，C-NOT 的矩阵表示：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=0100100000100001NOT C （3）三位量子门――控制－控制－非门(T)a ab bc c ⊕a •b⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧>→>>→>>→>>→>>→>>→>>→>>→>110| 111|111| 110|101| 101|100| 100|011| 011|010| 010|001| 001|000| 000| T 门的矩阵表示：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=0100000010000000001000000001000000001000000001000000001000000001T 3．量子信息的特征量子信息是用量子态编码的信息, 量子态具有经典物理态没有的特殊性质，使得量子信息具有和经典信息不同的新特点：未知的量子态不能克隆(No-Cloning)、存在纠缠量子态。
1）量子No-Cloning 定理如果|α>和|β>是两个不同的非正交态，不存在一个物理过程可以作出|α>和|β>两者的完全拷贝。
一个未知的量子态不能被完全拷贝。
要从编码在非正交量子态中获得信息，不扰动这些态是不可能的。
2）隐匿的量子信息对于两量子位系统, 若对第一个量子位施加H 操作，着对第二个量子位施加取第一个量子位作为控制位，第二个量子位作为靶位的控制非门操作，|0＞|0＞ 当输入态是|00>时：()()>=>+>⇒>>+>⇒>+φ | 11|00|210|1|0|2100|当输入态是|01＞态时：()()>=>+>⇒>>+>⇒>+ψ | 10|01|211|1|0|2101|当输入态是|10＞态时：()()>=>->⇒>>->⇒>-φ | 11|00|210|1|0|2110|当输入态是|11>态时：()()>=>->⇒>>->⇒>-ψ | 10|01|211|1|0|2111|由上面的变换可以看到，由二量子位的乘积态经上述变换操作后，可得到的四个纠缠态{}>>±±ψφ|,|，它们是最大纠缠态，通常称作Bell 态。
由于{}>>±±ψφ|,|是四个互相正交态，可以用这四个态编码2 bit 的经典信息。
一个bit 用来区分>φ|或>ψ|, 另一个bit 用来区分叠加态中的±1号，这二比特信息不同于储存在|0＞或|1＞中的信息，通过局域测量每个量子位，将不能提取编码在Bell 基中的信息，因而称上述信息为隐匿信息。
3)稠密编码量子位可以用来储存、传输经典信息。
例如为了传输一个经典串（10010），Alice可以发送5个qubit给Bob，这五个量子位依次制备在态|1＞，|0＞，|0＞，|1＞，|0＞态。
当Bob接收到这些量子位时，使用基底{|0＞,|1＞}测量每个量子位，测量结果毫不含糊地得到位串(10010)，人而就可提取出Alice编码在其中的信息。
这种通信方式和经典通信没有实质性差别，发送一个量子位，不可能传输多于一个经典bit信息。
但是使用纠缠现象可以实现只传送一个量子位，而传输2bit的经典信息。
该现象称为稠密编码。
4) 量子隐形传态(Teleportation)利用量子纠缠现象，可以实现不发送任何量子位而把量子位的未知态>α|（即这个态包含的信息）发送出去。
由于在发送过程中，每一步的操作都是线性的，所以对任意的纯态和混合态都适用，原则上可以传输任意复杂的量子态。
1993年，Bennett等4个国家的6位科学家联合提出的是一种量子隐形传态（Quantum teleportation）的方案，其基本思想是：为实现传送某个物体的未知量子态，可将原物的信息分成经典信息和量子信息两个部分，它们分别经由经典信道和量子信道传送给接收者。
经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的，量子信息是发送者在测量中未提取的其余信息。
接受者在获得这两种信息之后，就可制造出原物的完美的复制品。
在这个过程中，原物并未被传给接收者，它始终留在发送者处，被传送的仅仅是原物的量子态，发送者甚至可以对这个量子态一无所知，而接收者是将别的物理单元（如粒子）变换成为处于与原物完全相同的量子态，原物的量子态在发送都进行测量及提取经典信息时又遭破坏。
因此，这是一种量子态的隐形传送，最终恢复原物量子态的粒子也可以不必与原物同类，只要它们满足相同的量子代数即可。
由于经典信息对量子态的隐形传送是必不可少的（否则将违背量子不可克隆定理）而经典信息传递速度不可能快于光速，因此，量子隐形传态也不会违背相对论的光速最大原理。
二.应用前景1.实现不可解密码通信通信的信息若在传输途中被窃听，就会导致其性质发生变化，从而实现通信不可被窃听。
将来，当量子计算机进入实用化阶段并被用作通信节点以后，便可以在整个网络进行量子信息通信，从而实现终端到终端(End To End)不可被窃听的通信。
量子密码的安全性由量子力学原理所保证。
窃听者的基本策略有两类：一是通过对携带着经典信息的量子态进行测量，从其测量的结果来获取所需的信息。
但是量子力学的基本原理告诉我们，对量子态的测量会干扰量子态本身，因此，这种窃听方式必然会留下痕迹而被合法用户所发现。
