量子是什么,？

所謂量子,，是構(gòu)成物質(zhì)的最基本單元，是能量,，動(dòng)量等物理量最小單位,，不可分割。像電子,、光子等構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子,，統(tǒng)稱(chēng)為量子。

除了不可分割性,，量子還具有不可克?。◤?fù)制）性。因?yàn)榭寺∫粋€(gè)東西首先要測(cè)量這個(gè)東西的狀態(tài),，但是量子通常處于極其脆弱的“疊加態(tài)”,，一旦被測(cè)量就會(huì)馬上改變狀態(tài)，不再是原來(lái)那個(gè)量子了,。

量子的不可克隆性是量子通信安全性的根本來(lái)源,。因?yàn)楦`聽(tīng)信息等于先復(fù)制了這個(gè)信息，量子的不可克隆性保證了量子信息本身（或者由它生成的量子密碼）不會(huì)被復(fù)制,，因此斷絕了一切竊聽(tīng)的可能性,。

量子糾纏

量子糾纏是兩個(gè)量子形成的疊加態(tài)。一對(duì)具有量子糾纏態(tài)的粒子,，即使相隔極遠(yuǎn)，當(dāng)其中一個(gè)狀態(tài)改變時(shí),，另一個(gè)狀態(tài)也會(huì)即刻發(fā)生相應(yīng)改變,。

量子糾纏被愛(ài)因斯坦稱(chēng)為“鬼魅般的超距相互作用”。量子糾纏會(huì)違反著名的“貝爾不等式”，因此檢驗(yàn)貝爾不等式成為驗(yàn)證量子力學(xué)是否正確的主要標(biāo)志之一,。

什么叫做量子通信,？

量子通信主要有兩種方式，一種是利用量子的不可克隆性質(zhì)生成量子密碼,，他是二進(jìn)制形式的,，可以給經(jīng)典的二進(jìn)制信息加密，這種通信方式稱(chēng)為“量子密鑰分發(fā)”,。我們下一節(jié)會(huì)單獨(dú)介紹,。

第二種是利用量子糾纏用來(lái)傳輸量子信息的最基本單位——量子比特。兩個(gè)處于糾纏態(tài)的粒子A和B,，不論它們分開(kāi)多遠(yuǎn),，我們把其中一個(gè)粒子（A）和攜帶想要傳輸?shù)牧孔颖忍氐牧Ｗ樱–）一起測(cè)量一下，C的量子比特馬上消失,，但是B就馬上攜帶上了C之前攜帶的量子比特,，我們把這個(gè)過(guò)程叫做“量子隱形傳態(tài)”。

根據(jù)量子力學(xué)“不確定性原理”,，處于糾纏態(tài)的兩個(gè)粒子,，在被觀測(cè)前，其狀態(tài)是不確定的,，如果對(duì)其中一粒子進(jìn)行觀測(cè),，在確定其狀態(tài)的同時(shí)（比如為上旋），另一粒子的狀態(tài)瞬間也會(huì)被確定（下旋）,。

量子密鑰分發(fā)

“棱鏡門(mén)”一出,，從各國(guó)元首到普通民眾深感危機(jī)，隱私安全與信息安全再次被廣泛討論,?；陔娮臃绞降耐ㄐ牛跀?shù)學(xué)方法的密碼,，已經(jīng)無(wú)法保證不被破解,。

量子密鑰分發(fā)可為我們現(xiàn)在的通信建立牢不可破的量子密碼，從根本上保障我們的通信安全,。量子密鑰分發(fā)以一個(gè)個(gè)單獨(dú)的光子作為載體,，通過(guò)收發(fā)雙方通過(guò)隨機(jī)測(cè)量這些光子，選取共同測(cè)量方式的那些測(cè)量結(jié)果,，就會(huì)形成一組量子密鑰,。如果中間有人竊聽(tīng)，收發(fā)雙方的測(cè)量錯(cuò)誤會(huì)瞬間上升,，馬上就會(huì)察覺(jué)有竊聽(tīng)的存在,。所以一組成功生成的量子密鑰一定是排除了一切竊聽(tīng)的絕對(duì)安全的密鑰,，用它加密的信息也是不可破譯的。

全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星

由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中科院上海技物所共同研制的這顆衛(wèi)星質(zhì)量約640千克,，將由火箭發(fā)射至高度為500千米的預(yù)定軌道,。可與地面上相距千公里量級(jí)的兩處光學(xué)站同時(shí)建立量子光鏈路,。該衛(wèi)星將實(shí)現(xiàn)世界首個(gè)衛(wèi)星和地面之間的量子密鑰分發(fā),，量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)。

通過(guò)這顆衛(wèi)星中國(guó)將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信,，并結(jié)合地面已有的光纖量子通信網(wǎng)絡(luò),，初步構(gòu)建一個(gè)廣域量子通信體系。