量子力學(xué)的樹(shù)立帶來(lái)了量子革新,催生了以現(xiàn)代信息技能為代表的第三次工業(yè)革新,從根本上改變了人類的生活方式和社會(huì)面貌。隨著人類對(duì)量子力學(xué)的知道、理解和研究不斷深入,以微觀粒子體系為操控對(duì)象,憑借其共同物理現(xiàn)象進(jìn)行信息獲取、處理和傳輸?shù)牧孔有畔⒓寄軕?yīng)運(yùn)而生,并有望推進(jìn)第二次量子革新,對(duì)未來(lái)社會(huì)產(chǎn)生本質(zhì)的影響。量子信息技能首要包含量子核算、量子通訊和量子丈量三大領(lǐng)域,其間,量子通訊已經(jīng)成為信息通訊技能演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)注焦點(diǎn)之一。量子通訊使用量子疊加態(tài)或量子羈絆效應(yīng)等進(jìn)行信息或密鑰傳輸,根據(jù)量子力學(xué)原理保證傳輸安全性,首要分量子隱形傳態(tài)和量子密鑰分發(fā)兩類。這個(gè)過(guò)程中,量子的疊加態(tài)特性發(fā)揮了重要作用,甚至量子羈絆也是多粒子的一種疊加態(tài)。量子羈絆指的是粒子在由兩個(gè)或兩個(gè)以上粒子組成體系中相互影響的現(xiàn)象,即使相距悠遠(yuǎn),一個(gè)粒子的行為也會(huì)影響另一個(gè)的狀況。當(dāng)其間一顆被操作(例如量子丈量)而狀況產(chǎn)生變化,另一顆也會(huì)立刻產(chǎn)生相應(yīng)的狀況變化。這種跨過(guò)空間的、瞬間影響兩邊的量子羈絆,從前被稱為“鬼怪似的超距作用”,愛(ài)因斯坦曾據(jù)此來(lái)質(zhì)疑量子力學(xué)的齊備性,由于這個(gè)超距作用違反了他提出的定域性原理,即任何空間上相互影響的速度都不能超越光速。物理學(xué)家玻姆在愛(ài)因斯坦的定域性基礎(chǔ)上,提出了隱變量理論來(lái)解說(shuō)這種超距相互作用,他以為微觀粒子沒(méi)有客觀實(shí)在性,只有當(dāng)人們丈量時(shí)它們才具有確定的性質(zhì)。物理學(xué)家貝爾經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了量子非定域性的存在,向世人證明了量子羈絆是非定域的,而隱變量理論是錯(cuò)的。1984年,IBM的貝內(nèi)特和蒙特利爾大學(xué)的布拉薩德提出了實(shí)用型量子密鑰分配體系,被稱BB84方案,正式標(biāo)志量子保密通訊的誕生。
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