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。
说的简单通俗易懂一些呢就是这样的,量子就好像是一对双胞胎兄弟一样,而且这个双胞胎兄弟彼此之间又是复制出来的一个,一个举起右手的话,另外一个也会举起右手,一个笑,另外一个也会笑,就是无论其中的任何一个做出任何的动作,另外一个也会做出想同的动作出来。
并且这两兄弟无论相隔多远,两兄弟在任何的状态下彼此之间的动作永远都是一样的,并且彼此之间没有任何的时间差,不会因为说距离而产生差异,这就是量子的纠缠态。
因为量子纠缠态的这种特性,量子通讯技术的力量就应运而生,理论上来说,量子通讯技术可以无视距离,不管是在多遥远的距离,量子通讯技术都可以实现实时通讯,不会出现任何的延迟。
无论距离的通讯技术,这绝对是宇宙航行、星际殖民所必须掌握的技术,不管在多遥远的距离,都能够随时随地的保持联系,不会说因为距离太过遥远而出现通讯延迟。
除了无视距离随时联系的特定,量子通讯技术还有其它几个特性也是让科学家们赞不绝口,其中一个就是安全性。
传统通信技术和量子通信相比,其安全性和高效性都无法与之相提并论。安全性方面,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。
还有就是量子通讯非常的高