第429章，量子通讯技术(1/2)

首发：~第429章，量子通讯技术

地球，星海科技研究院。

刘远来到了星海科技研究院量子研究所，准备看看量子通讯技术的研究情况。

这一次前往火星，也是让刘远感觉到自己必须尽快将量子通讯技术给弄出来。

火星和地球之间的距离现在仅仅只有1亿多公里而已，然而两颗星球之间的信息往来却是无比的慢，依靠电磁通讯技术，单程的信息往来都需用好几分钟的时间，非常的慢。

而且星际宇宙之间，电磁通讯还会遭到削弱，短距离还没有什么太大的感觉，可是距离一场，电磁信号就削弱的特别严重、厉害。

这对于火星和地球之间的信息往来是非常不便的。

将来还要依靠曲速飞船飞往太阳系之外的地方，距离就更遥远了，传统的通讯技术根本就无法满足未来的通讯需求。

所以必须要研究出一种可以超远距离及时通讯的科技技术出来。

这种技术和理论，很早的时候科学家们就已经提出来了，那就是量子通信技术。

量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式。

基于量子的纠缠态和叠加态特性之下，量子通讯也是具有了很多特点，首先就是量子通讯是绝对安全和绝对可靠的通讯技术，它是无法像电磁通讯技术一样容易被人窃取的通讯。

它根本就没办法被窃取，所以是绝对安全和可靠的。

同时，它还有超高通讯效率和速度的特性。

根据量子力学里面的力量，量子具有纠缠态，它是指多粒子体系或多自由度体系的一种不能表示为直积形式的叠加态。

简单的来理解，所谓“量子纠缠”是指不论两个粒子间距离多远，一个粒子的变化都会影响另一个粒子的现象，即两个粒子之间不论相距多远，从根本上讲它们还是相互联系的。

例如，一个无自旋的粒子分裂成两个粒子，它们的自旋一定相反，但在观测到它们的自旋前，它们是随机的，对一个粒子的观测会瞬时影响到另一个粒子。

科学家们认为，这是一种“神奇的力量”，爱因斯坦都无法解释，将其戏称为“遥远的鬼魅行为”，可成为具有超级计算能力的量子计算机和“万无一失”的量子保密系统的基础。

这个就是量子通讯技术和量子计算机的原理。

很简单的来说，就是利用量子之间彼此互相受到影响的特性，而这种影响它不受距离的限制。

比如a和b两个粒子，一个在地球，一个在火星，对a施加影响，那么b也同样会产生对应的变化，这种变化，它并不会受到距离的影响。

两者之间的变化是同时间发生的，和空间距离并无任何的关系，它只和量子本身之间的纠缠态有关系。

这也意味着如果研究出量子通讯技术的话，这种强大的通讯技术，它可以具有超远距离实时通讯的强大能力。

无论双方相聚多遥远的距离，都可以通过量子通讯技术来实时的进行通讯。

量子通讯理论很早就已经被提出了，地球上的科学家们也是很早就对它进行了主动方面的研究，甚至于还研究出了量子通讯卫星，对量子技术的研究也是已经到了一定才程度。

科学家们提出了量子计算机和量子通讯两大概念和理论，并且有很多的国家和研究机构都对量子技术进行了深入的研究，还取得了一些不错的成果。

比如我们国家的团队就建立了3节点链状光量子电话网，地球上首次实现量子语言通讯。

不过距离它真正从实验室走向实用领域，它依然面临着几大难关。

一是为了进行远距离的量子态隐形传输，必须要让通信的两地同时具有最大量子纠缠态。但是，由于环境噪声的影响，量子纠缠态的品质会随着传送距离的增大而变得越来越差。因此，如何提纯高品质的量子纠缠态是量子通信研究中的重要课题。

二是如何实现量子信号的中继转发，取得令人满意的远距离通信效果。到为止，科学界在光源、信道节点和接收机等方面还没有取得圆满成功，所需的安全性要求没有保障，可能被窃听，如何对实际量子密钥分发系统进行攻防测试和安全性升级是运行维护面临的难题。

三是因为中继节点的密钥存储和转发存在漏洞，可能成为整个系统的安全风险点，如何解决纠缠态对信道长度抖动过于敏感、误码率随信道长度增长过快等严重问题，也是一个令人头疼的问题。