量子通信原理簡介 2020量子通信行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀及前景趨勢分析?

• 2020年11月18日 zengyan來源：互聯(lián)網(wǎng) 1119 72
• 繁體

量子通信是什么意思?量子通信從理論上的定義而言，并沒有一個非常嚴格的標準。在物理學中可以將其看作是一個物理極限，通過量子效應就能實現(xiàn)高性能的通信。

量子通信是什么意思?量子通信從理論上的定義而言，并沒有一個非常嚴格的標準。在物理學中可以將其看作是一個物理極限，通過量子效應就能實現(xiàn)高性能的通信。而在信息學中，量子通信是通過量子力學原理中特有的屬性，來完成相應的信息傳遞工作。量子通信同傳統(tǒng)的通信方式相比較，有一些比較突出的特點，例如安全性比較高，還有就是傳輸?shù)倪^程中不容易受到阻礙。當量子態(tài)在不被破壞的情況下，在傳輸信息的過程中是不會被竊聽，也不會被復制的，所以嚴格意義上來看，它是絕對安全的。

據(jù)了解，“量子直接通信技術(shù)”作為全國科技創(chuàng)新中心建設(shè)的重大成果之一在2020中關(guān)村論壇發(fā)布會上發(fā)布。該技術(shù)理論由北京量子信息科學研究院兼聘研究員、清華大學教授龍桂魯團隊在2000年原創(chuàng)性地提出，該團隊最近成功研制出了國際上第一臺具有實用價值的樣機，完成了全部設(shè)計功能和長時間穩(wěn)定性檢測，實現(xiàn)了10公里光纖鏈路4 kb/s通信速率的量子保密電話，推動了量子直接通信的實用化發(fā)展。

量子通信原理簡介

光量子通信主要基于量子糾纏態(tài)的理論，使用量子隱形傳態(tài)(傳輸)的方式實現(xiàn)信息傳遞。光量子通信的過程如下：事先構(gòu)建一對具有糾纏態(tài)的粒子，將兩個粒子分別放在通信雙方，將具有未知量子態(tài)的粒子與發(fā)送方的粒子進行聯(lián)合測量(一種操作)，則接收方的粒子瞬間發(fā)生坍塌(變化)，坍塌(變化)為某種狀態(tài)，這個狀態(tài)與發(fā)送方的粒子坍塌(變化)后的狀態(tài)是對稱的，然后將聯(lián)合測量的信息通過經(jīng)典信道傳送給接收方，接收方根據(jù)接收到的信息對坍塌的粒子進行幺正變換(相當于逆轉(zhuǎn)變換)，即可得到與發(fā)送方完全相同的未知量子態(tài)。經(jīng)典通信較光量子通信相比，其安全性和高效性都無法與之相提并論。安全性-量子通信絕不會“泄密”，其一體現(xiàn)在量子加密的密鑰是隨機的，即使被竊取者截獲，也無法得到正確的密鑰，因此無法破解信息;其二，分別在通信雙方手中具有糾纏態(tài)的2個粒子，其中一個粒子的量子態(tài)發(fā)生變化，另外一方的量子態(tài)就會隨之立刻變化，并且根據(jù)量子理論，宏觀的任何觀察和干擾，都會立刻改變量子態(tài)，引起其坍塌，因此竊取者由于干擾而得到的信息已經(jīng)破壞，并非原有信息。高效性，被傳輸?shù)奈粗孔討B(tài)在被測量之前會處于糾纏態(tài)，即同時代表多個狀態(tài)，例如一個量子態(tài)可以同時表示0和1兩個數(shù)字， 7個這樣的量子態(tài)就可以同時表示128個狀態(tài)或128個數(shù)字：0~127。光量子通信的這樣一次傳輸，就相當于經(jīng)典通信方式速率的128倍?？梢韵胂笕绻麄鬏攷捠?4位或者更高，那么效率之差將是驚人的。

量子通信的分類有哪些

根據(jù)應用途徑，量子通信可分為：量子密碼通信、量子遠程傳態(tài)和量子密集編碼等。按其所傳輸?shù)男畔?nèi)容分為是經(jīng)典通信和量子通信而分為兩類。前者主要傳輸量子密鑰，后者則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。

量子通信具有很多特點，其中與傳統(tǒng)的通信方式相較，量子通信最大的優(yōu)勢就是絕對安全和高效率性，首先傳統(tǒng)通信方式在安全性方面就有很多缺陷，量子通信會將信息進行加密傳輸，在這個過程中密鑰不是一定的，充滿隨機性，即使被相關(guān)人員截獲，也不容易獲取真實信息，另外量子通信還有較強的抗干擾能力、很好的隱蔽性能、較低的噪音比需要以及廣泛應用的可能性。

量子通信具有絕對安全和高效率等特點，給信息安全帶來了革命式的發(fā)展，是目前國際量子物理和信息科學的主要研究方向，主要涉及的領(lǐng)域包括：量子遠程傳態(tài)、量子密碼通信等。目前應用發(fā)展相對成熟的為量子密碼通信。

據(jù)中研普華研究報告《2020-2025年中國量子通信行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢報告》分析

2020量子通信行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀及前景趨勢分析

我國從事量子計算實驗研究的主要單位是中國科技大學、清華大學、國防科技大學、南京大學和中國科學院武漢物理數(shù)學研究所等。2015年7月30日，阿里云與中科院在上海聯(lián)合創(chuàng)立量子計算實驗室，研究量子安全，計算領(lǐng)域;2015年8月31日，藍盾科技發(fā)布公告稱，公司與華南師范大學信息光電子科技學院簽署了《共建量子密碼技術(shù)聯(lián)合實驗室框架協(xié)議》，雙方擬共同籌建量子密碼技術(shù)聯(lián)合實驗室;2015年11月13日，中航工業(yè)與中國科技大學在北京簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，雙方宣布將在合肥共建中航科量子技術(shù)聯(lián)合研發(fā)中心。

中國的量子通信技術(shù)已經(jīng)達到世界頂尖水平，領(lǐng)先歐美國家不止一個身位。2016年8月中國科學家自主研發(fā)的世界首顆“量子科學實驗衛(wèi)星”發(fā)射成功，2016年10月滬杭線浙江段開通，2016年11月世界上第一條量子通信保密干線--“京滬干線”項目合肥至上海段開通。2016年成為量子通信規(guī)模應用元年。

十三五規(guī)劃建議中要求部署一批體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技項目，量子通信首當其沖。在我國大力支持高科技戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)階段，以量子信息技術(shù)為代表的高尖端領(lǐng)域或許已經(jīng)迎來最好的發(fā)展時期，未來政府加大投入和扶持力度是大概率事件。同時國家層面對于信息安全空前的重視程度，都促使量子信息成為具有頂層戰(zhàn)略意義的重要領(lǐng)域和發(fā)展方向，未來發(fā)展空間廣闊。

基于量子力學的基本原理，并因此成為國際上量子物理和信息科學的研究熱點。量子通信具有傳統(tǒng)通信方式所不具備的絕對安全特性，不但在國家安全、金融等信息安全領(lǐng)域有著重大的應用價值和前景，而且逐漸走進人們的日常生活。

由于其多方面突出的優(yōu)勢，這種量子通信技術(shù)得以被廣泛應用于軍事、國防等領(lǐng)域，在信息檢測、信息傳送以及信息對抗等方面占據(jù)優(yōu)勢，性能和用途都領(lǐng)先于其他通信技術(shù)。

量子通信具有傳統(tǒng)通信方式所不具備的絕對安全特性，不但在國家安全、金融等信息安全領(lǐng)域有著重大的應用價值和前景，而且逐漸走進人們的日常生活。量子通信技術(shù)發(fā)展成熟后，將廣泛地應用于軍事保密通信及政府機關(guān)、軍工企業(yè)、金融、科研院所和其他需要高保密通信的場合。

未來量子通信行業(yè)發(fā)展趨勢如何呢?請點擊中研研究院研究出版的《2020-2025年中國量子通信行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢報告》。

• 相關(guān)深度報告REPORTS

  

  2020-2025年中國量子通信行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢報告

  量子通信是一門交叉學科，是通信電子科學和量子力學相結(jié)合的新興產(chǎn)物，這種通信技術(shù)可以完成傳統(tǒng)信息傳輸所不能完成的信息處理技術(shù)任務，與傳統(tǒng)通信技術(shù)和通信方式相比，具有獨特的優(yōu)越性。量子...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡