量子信息论简介

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量子信息特点

量子信息特点

量子信息特点
量子信息是一种基于量子力学的新兴科技,其主要特点包括:
1.叠加态:量子信息的最基本单位是量子比特(qubit),与经典
信息不同的是,qubit可以处于叠加态,即同时表示多个状态,这为量子计算提供了更强大的计算能力。

2.量子纠缠:量子纠缠是指两个或多个qubit之间存在一种特殊
的关系,当一个qubit发生变化时,与之纠缠的qubit也会产生对应
的变化,这为量子通信提供了更加安全的传输方式。

3.量子态的不可克隆性:由于量子比特的叠加态,量子态无法被
精确地复制,这为量子通信提供了一种新的加密方法。

4.测量的干扰:量子测量会对量子态产生干扰,这使得量子信息
的读取和传输非常困难,需要采用一些特殊的技术和方法。

5.量子算法的巨大优势:量子算法能够以指数级别减少计算时间,这使得它们在一些需要大量计算的领域中具有非常重要的应用前景,
例如化学计算、精密定位等。

通过以上特点,我们可以看出,量子信息技术是一种非常具有前
瞻性和创新性的新型技术,它有望在未来的信息科技领域中大放异彩。

量子光学和量子信息

量子光学和量子信息

量子光学和量子信息量子光学和量子信息是当代科学中两个重要的研究领域,它们在物理学和计算机科学等领域有着广泛的应用。

量子光学研究光与物质的相互作用,以及光的量子特性,而量子信息研究利用量子态来存储和传递信息。

本文将分别介绍量子光学和量子信息的基本概念和应用。

量子光学是研究光与物质相互作用的学科。

光是由许多量子粒子组成的,这些粒子称为光子。

量子光学研究光的发射、吸收、传输等过程,并研究光与物质之间的相互作用。

量子光学的研究对象包括光的干涉、衍射、激光等现象。

通过研究这些现象,科学家们可以更好地理解光的本质和行为。

量子光学在信息传输和通信中有着重要的应用。

量子光学的一个重要应用是量子密钥分发。

量子密钥分发是一种安全的通信方式,可以确保通信双方的信息不被窃听和篡改。

量子密钥分发利用了量子纠缠的特性,将密钥以量子态的形式传输给接收方,确保密钥的安全性。

另一个重要的应用是量子计算机。

量子计算机利用了量子叠加和量子纠缠的特性,可以在某些特定的计算问题上比传统计算机更快地进行计算。

量子光学在量子计算机中起到了至关重要的作用。

量子信息是研究利用量子态来存储和传递信息的学科。

量子信息研究的基本单位是量子比特,也称为量子位。

与经典计算机使用的比特不同,量子比特可以同时处于0和1两个状态,这种状态称为量子叠加。

另外,量子比特之间还可以存在量子纠缠的关系,这种关系使得它们之间的状态是相互关联的。

利用量子叠加和量子纠缠的特性,可以进行更加复杂的计算和通信。

量子信息在密码学和通信领域有着重要的应用。

量子密码学利用了量子态的特性来实现安全的通信。

量子密码学的一个重要应用是量子密钥分发,它可以确保通信双方的密钥安全,避免被窃听和篡改。

量子通信还可以用于量子远程传态,即利用量子纠缠的特性来传输量子态。

这种传输方式可以实现量子信息的远程传递,为量子通信和量子计算提供了重要的基础。

总结起来,量子光学和量子信息是两个重要的研究领域,它们在物理学和计算机科学等领域有着广泛的应用。

量子信息与量子计算的理论探讨

量子信息与量子计算的理论探讨

量子信息与量子计算的理论探讨随着信息时代的到来,人类的科技水平在不断的提升,传统的计算机算法已经不能满足我们的需求。

于是出现了一种特殊的计算模式,这就是量子计算。

在量子计算中,量子叠加和量子纠缠等特性被充分的利用,可以使得计算机在某些方面具有传统计算机不具备的能力,并且在计算量较大时,具有优于传统计算机的效率。

而量子信息则是利用量子超越性质来传递和存储信息。

那么在量子信息和量子计算的理论和实践方面有哪些值得探讨的问题呢?首先我们来看量子信息。

量子信息传输与传统通讯的最大区别在于,量子信息传输具有不可伪造性。

也就是说,经过了量子通讯传输的信息,如果被破坏者拦截并尝试进行拷贝,那么这个信息就会失去原来的状态。

这就是量子通讯的量子隐形传输,它是一种新型的传输方法,能够保证信息的安全性。

而量子密钥分发技术和量子态测量技术也成为许多量子通讯的重要技术手段。

其次,我们来看量子计算。

量子计算作为一种新型的计算模式,具有非常重要的研究价值和应用价值。

但是,针对量子计算的一些学术问题仍然需要研究和探讨。

例如,如何设计和实现稳定的量子计算机,如何实现可扩展性和可编程性等。

另外,量子计算领域不断涌现出新的问题,例如量子计算机和经典计算机之间的区别,量子纠错的研究等。

同时,在实践应用方面,虽然量子计算在某些领域中已经很成功,但仍需要解决许多实际问题,例如量子软件的研发和优化,如何利用量子计算在科学计算和人工智能领域等。

总的来说,量子信息与量子计算是一个新兴、前沿和复杂的领域,许多学术问题和实际问题需要针对性探讨和研究。

通过不断的理论探究和实践,我们相信在未来,量子信息和量子计算将在许多领域带来更多的机会和挑战。

量子信息参考答案

量子信息参考答案

量子信息参考答案量子信息参考答案量子信息是一门涉及量子力学和信息科学的交叉学科,它研究如何利用量子力学的特性来处理和传输信息。

量子信息的发展对于计算机科学、通信技术和密码学等领域具有重要意义。

本文将从量子计算、量子通信和量子密码学三个方面来探讨量子信息的参考答案。

一、量子计算量子计算是量子信息领域的核心内容之一,它利用量子比特(qubit)的叠加和纠缠特性来进行计算。

与经典计算机使用的比特只能表示0和1的状态不同,量子比特可以同时处于0和1的叠加态,这使得量子计算机可以在同一时间处理大量的信息。

量子计算机的发展有望解决目前无法在合理时间内解决的复杂问题,如因子分解和优化问题。

量子计算的参考答案包括量子门操作、量子算法和量子纠错等方面。

量子门操作是指对量子比特进行的基本操作,如Hadamard门、CNOT门等,它们可以将量子比特从一个状态转换到另一个状态。

量子算法是指利用量子比特和量子门操作来解决特定问题的算法,如Shor算法用于因子分解,Grover算法用于搜索等。

量子纠错是指通过纠错码和量子纠错操作来减少量子比特的错误率,提高计算的可靠性。

二、量子通信量子通信是利用量子力学的特性进行信息传输的一种新型通信方式。

量子通信具有信息安全性高、传输速率快等优点,被认为是未来通信技术的重要发展方向。

量子通信的参考答案包括量子态传输、量子密钥分发和量子远程纠缠等方面。

量子态传输是指将量子态从一个地方传输到另一个地方,保持其纠缠性质的过程。

量子态传输可以通过量子隧道效应或者量子纠缠来实现。

量子密钥分发是指利用量子纠缠的特性来分发密钥,确保通信的安全性。

量子远程纠缠是指将两个或多个量子比特之间的纠缠态传输到远距离的过程,它在量子通信和量子计算中具有重要应用。

三、量子密码学量子密码学是利用量子力学的特性来保护通信安全的一种密码学方法。

与传统的公钥密码学不同,量子密码学利用量子比特的纠缠性质来实现安全的密钥分发和加密解密过程。

量子信息所属一级学科

量子信息所属一级学科

量子信息所属一级学科
量子信息通常被归类为计算机科学的一个分支,但也涉及到物理学和数学。

在一级学科的分类中,量子信息可以被归类为计算机科学的一个子领域,因为它涉及到利用量子力学原理来处理和传输信息。

此外,量子信息也涉及到量子物理学和量子力学的概念,因为它需要理解和利用量子态的特性来进行信息处理。

另外,量子信息的研究也需要涉及到数学,特别是在量子算法和量子信息理论方面,需要运用复杂的数学工具和理论来进行研究和分析。

因此,从多个角度来看,量子信息可以被归类为计算机科学、物理学和数学的交叉学科。

量子信息与量子计算

量子信息与量子计算

量子信息与量子计算在当代科技发展的浪潮中,量子信息与量子计算作为前沿领域引起了广泛的关注和研究。

量子信息与量子计算的出现,为我们带来了前所未有的技术和科学挑战,对未来的信息科学和计算机科学有着深远的影响。

一、量子信息的特点量子信息是基于量子力学的信息科学。

与经典信息不同,量子信息利用了量子力学的奇特现象,例如超决定性、量子纠缠和量子隐形传态等。

量子信息的主要特点包括:1. 超决定性:量子信息的测量结果不仅取决于测量的瞬间态,还受到之前的测量结果的影响;2. 量子纠缠:两个或多个量子系统之间存在一种特殊的联系,当其中一个系统发生改变时,其他系统也会立即发生改变,即使它们之间距离很远;3. 量子隐形传态:通过量子纠缠,可以使两个量子系统之间的信息传递变得隐形,即使在光速之下。

二、量子计算的原理量子计算是利用量子信息的特性进行计算的一种方法。

传统计算机使用二进制编码进行计算,而量子计算机则使用量子比特(qubit)进行计算。

量子比特的特点是可以同时处于0和1的叠加态,并且还可以通过量子纠缠实现信息的并行处理。

量子计算机的主要原理包括:1. 叠加态:量子比特可以处于多个叠加态,这使得量子计算机可以同时处理多个计算任务;2. 干涉现象:在量子计算过程中,量子比特的叠加态之间会发生干涉,这种干涉可以增强有期望结果的概率;3. 量子纠错:量子计算中由于环境噪声和计算过程中的误差问题,容易出现计算错误,因此量子纠错技术对于量子计算的可靠性至关重要。

三、量子信息与量子计算的应用量子信息与量子计算的研究不仅仅是为了理论研究,还有很多实际应用的可能性。

1. 加密与解密:基于量子纠缠和量子隐形传态的量子密码学可以提供更高的安全性,可以在信息传输过程中保护数据的机密性;2. 优化问题:量子计算机在解决复杂优化问题方面具有优势,可以在短时间内找到最佳解决方案;3. 大数据处理:利用量子计算的并行处理能力,可以更高效地处理大量数据;4. 量子模拟:利用量子计算机的特性,可以模拟分子、物质等领域的量子行为,有助于加速新材料的发现和化学反应的研究。

量子光学与量子信息

量子光学与量子信息

量子光学与量子信息量子光学与量子信息是当今物理学界研究的热点之一。

量子光学是研究光与物质相互作用的规律,并探索新的光量子效应的一门学科。

而量子信息则是利用量子态的特殊性质进行信息传递和处理的学科。

下面将就量子光学与量子信息这两个方面进行探讨。

一、量子光学1. 光的量子性光在粒子性和波动性两个方面都有着独特的性质。

在粒子性方面,光是由许多不可分割的能量单位——光子构成。

而在波动性方面,光则是带有相位信息的波动。

在这种对抗性质的作用下,光子在介质中传播,会发生衍射、干涉等现象,由此推动了光学研究的发展。

2. 光量子效应光量子效应是指在光子与物质相互作用时,产生的一系列奇妙现象,如光子的产生、吸收和散射。

这些现象的研究不仅有助于理解光子的产生和消失机制,也为光子与物质的晶格振动之间的相互作用提供了新的思路。

3. 量子光学对信息科学的影响人们利用光量子效应进行信息传输和处理已成为重要的领域之一。

量子通信和量子计算是光量子效应应用的两大方向,它们利用了光子的量子性质来改善信息的传输和处理效率,为信息技术的发展打下了坚实的基础。

二、量子信息1. 量子态的本质光的量子性质,使得光子具有二元性——波粒二象性。

这意味着,一个光子可以处于许多可能的量子态中。

因此,人们可以根据光子的量子态信息,进行一系列复杂的信息处理。

2. 量子纠缠量子纠缠是一种量子态之间的相关性,是量子信息学的重要概念之一。

两个量子态纠缠在一起的时候,一个量子态的改变会影响另一个量子态状态的改变。

利用量子纠缠,可以进行一些传统计算方法无法胜任的任务,如量子密钥分发、量子远程态传输等。

3. 量子计算量子计算是一种结合了量子力学和计算机科学的新兴领域。

通过利用量子特性,如量子超并、量子纠缠等,计算机能够在短时间内处理大量数据,并执行传统计算机无法胜任的任务。

总之,量子光学与量子信息是两个重要的前沿学科。

光的量子性使得光子具有独特的物理特性,为量子信息学提供了丰富的资源和工具。

量子信息和量子计算的理论研究

量子信息和量子计算的理论研究

量子信息和量子计算的理论研究量子信息和量子计算领域是近年来备受关注的热门话题。

量子力学的奇特性质使得量子信息的传输和存储在很多方面都具有许多优势。

而量子计算作为一种新兴的计算模型,有着巨大的潜力在解决某些问题上超越传统的计算方法。

量子信息的理论研究主要聚焦在量子态的传输和纠错、量子通信和量子密钥分发等方面。

量子态的传输和纠错是实现可靠量子通信的基础。

通过光子或者原子之间的量子纠缠,可以实现量子态的传输。

然而,量子态很容易受到环境的干扰而发生错误,因此,发展出纠错方法来提高传输的可靠性是一个重要的研究方向。

量子通信利用了量子纠缠的特性,可以实现加密通信和量子隐形传态等目标。

而量子密钥分发是为了解决传统加密方式中可能存在的安全隐患而提出的一种安全的通信方式。

量子计算则是量子信息领域的另一个重要分支。

传统的计算机内部信息的储存和运算都是基于二进制位的,而量子计算采用的是量子比特(qubit)来存储和处理信息。

量子比特不仅可以表示0和1两种状态,还可以同时处于0和1的叠加态。

这使得量子计算具备并行计算的能力,能够在指数级别上提高计算效率。

相比之下,传统计算机在处理某些复杂问题时会遇到巨大的计算量,而量子计算可通过量子纠缠和量子门操作来实现高效的计算。

例如,Shor算法可以利用量子计算机快速地分解大整数,这对当前的RSA加密算法来说是一个巨大的威胁。

为了实现量子信息和量子计算的理论研究,科学家们提出了各种各样的理论模型和算法。

其中,量子线路模型是其中的一种重要模型。

量子线路模型将量子计算抽象成一系列的量子门操作,可以模拟各种量子算法的执行过程。

这种模型的优势在于可以直观地展示量子计算的过程和量子态的变化。

此外,量子算法中还有一些经典算法的量子版本,比如量子概率算法和量子模拟算法等。

这些算法在某些情况下可以显著提高计算效率。

然而,由于量子信息和量子计算的研究还处于初级阶段,目前还存在许多挑战需要克服。

首先,量子信息的纠错和传输需要有效的方法来降低噪声干扰,提高信号的传输质量。

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量子信息论简介一、什么是量子信息论?近20年来,量子力学除了更深入地应用于物理学本身许多分支学科之外,还迅速广泛地应用到了化学、生物学、材料科学、信息科学等领域。

量子理论这种广泛,深入应用的结果、极大地促进了这些学科的发展,从根本上改变了它们的面貌,形成了众多科学技术研究热点,产生了许多崭新的学科;与此同时,量子力学本身也得到了很大的丰富和发展。

热点之一就是已经诞生、正在形成和发展中的量子信息科学———量子通信和量子计算机,简称为量子信息论。

它是将量子力学应用于现有电子信息科学技术而形成的交叉学科。

量子信息论不但将以住的经典信息扩充为量子信息,而且直接利用微观体系的量子状态来表达量子信息。

从而进入人为操控、存储和传输量子状态的崭阶段。

近10多年来,量子信息论从诞生到迅猛发展,显示出十分广阔的科学和技术应用前景。

这种崭新的交叉结合已经并正在继续大量生長出许多科学技术研究热点,并逐渐形成一片新兴广阔的研究领域,不断取得引人瞩目的輝煌成就。

量子信息论的诞生和发展,在科学方面有着深远的意义。

因为它反过来极大地丰富了量子理论本身的内容,并且有助于加深对量子理论的理解,突出暴露并可能加速解决量子理论本身存在的基础性问题。

借助这一新兴交叉学科的实验技术,改造量子力学基础,加速变革现有时空观念,加深对定域因果律的认识也许是可能的。

量子信息论在技术方面也有着重大影响。

因为它的发展前景是量子信息技朮(QIT)产业,它是更新换代目前庞大IT产业的婴儿,是推动IT产业更新换代的动力,指引IT技朮彻底变革的方向。

在这方面大量、迅猛、有效的探索性研究正在逐步导致以下各色各样的新兴分支学科的诞生:量子比特和量子存储器的构造,人造可控量子微尺度结构,量子态的各类超空间传送,量子态的制备、存诸、调控与传送,量子编码及压缩、纠错与容错,量子中继站技朮,量子网络理论,量子计算机,量子算法等等。

它们必将对国际民生和金融安全技朮以及国防技朮产生深刻的影响。

目前,一方面是寻求各色各样存取量子信息的载体———量子比特和量子信息处理器。

相关的实验和理论研究正在蓬勃开展。

实验中的量子信息载体,不仅包括自然的微观系统,更着重于形形色色的人造可控微尺度结构———也就是人造可控量子系统。

在研制可控量子比特和量子存储器件时,必须考虑它们和传送环节的光场之间的可控耦合,以保证量子信息的有效写入和取出。

这里最重要的是研究光场和人造原子系综的相互作用。

第二方面是关于量子信息的传送。

量子通信是量子信息论领域中首先走向实用化的研究方向。

目前量子通信主要以极化光子作为信息载体,釆用纠缠光子对作为传送的量子通道。

量子通信可以分为光纤量子通信和自由空间量子通信两个方向。

关于光纤量子通信方面,建立光纤量子通信局域网和延长光纤量子通信鉅离的时机已经到来。

而利用纠缠光子实施自由空间量子通信,其最终目标是通过卫星实现全球化量子通信。

量子通信要求长程、高品质、高強度的纠缠光源。

这需要掌握包括纠缠纯化、纠缠交换与纠缠焊接的量子中继器技术。

同时还需要展开各类量子编码(纠错码、避错码、防错码)研究,各类量子态超空间传送方式研究,进而逐步创立完善的量子网络理论。

第三方面是关于量子计算机。

目前的经典计算机受到经典物理原理限制,己经接近其处理能力的极限。

而由于量子态迭加原理和量子纠缠特性,量子计算机具有经典计算机无法比拟的、快速的、高保密的计算功能,所以,有必要研究量子计算机。

制造量子计算机的核心任务是造出可控多位量子比特的量子信息处理器。

这里的关键是寻求能够避免退相干、易于操控和规模化的多位量子比特。

这正是制约量子计算机研制进度的主要困难。

1994年,计算机专家Chair C.H.Bennett宣布,量子计算机的研制己进入工程阶段。

根据近10年来各国量子计算机研制己报导的有关资料预计,量子计算机技术的长远发展,最终有赖于固体方案。

关于量子计算机研制进度:乐观估计是到20l0年可以在硅片技朮基础上制造出10多位可控量子比特,从而造出简单的台式计算机; 较稳健的估计是可能在下一个l0年之內; 持悲观估计的人们有个比喻:现在不必做出发展量子计算机的“哈曼顿计划”,因为现在还没有发现“核裂变”。

二、国內外量子信息专业的发展状况2006年9月1日~4日,来自世界21个国家和地区的近200名科技人员聚集在北京友谊宾馆,参加由中国科大量子信息国家重点实验室举办的亚洲量子信息科学会议。

在这次会议中首次提出量子隐形传态思想、首次提出第一个量子密钥分配协议的IBM研究机构科学家Chair C.H.Bennett接受采访时说:“量子信息现在还是个婴儿!”但鉴于量子信息科学技术的巨大发展潜力,目前已受到各国政府、科技专家和公众的广泛关注。

1、国外量子信息的研究和进展:国际上重要的西方国家(美、英、法、加拿大、以色列、日本、瑞典、奥地利、意大利、瑞士等),特别是美国和欧盟均投入大量人力物力于量子通讯和量子计算的理论和实验研究,量子信息已成为学术界的热门课题,其发展十分迅猛,参与研究的国家、机构和人员日益增多,有关国际会议连接不断。

以美国为例,加州理工大学、MIT和南加州大学联合成立了量子信息和计算研究所,其长远目标就是通过多学科交叉和多单位协作以实现量子计算机,近期规划为量子算法、量子网络设计、量子门设计、量子编程、量子模拟的理论和实验研究。

在Los Alamos国家实验室,正在实验上研究局域网的量子密码体系和自由空间中(地-空或低轨道卫星之间)的量子密钥传送,以及离子阱量子计算机原理实验;美国标准和技术研究所(NIST)正在研究量子逻辑门和制备薛定谔猫态等,Stanford大学研究基于核磁共振的量子计算机。

并且美国总统布什在今年国情咨文中,已明确将“量子信息等基础性研究课题”列入《美国竞争力计划》。

至于欧洲,则成立了以英国、法国、德国、意大利、奥地利和西班牙等国在内的量子信息物理学研究网,其主要的研究内容是量子密码,量子通讯和量子计算。

这是继欧洲核子中心和航天技术的国际合作之后,又一大规模的针对科技重大问题的国际合作。

此外,加拿大在Montereal大学成立了量子信息实验室,澳大利亚在国立大学建立量子通讯研究所,荷兰的国家数学和计算机科学研究所,芬兰Helsinki 大学理论物理部等,也积极开展了量子信息的研究。

量子信息研究的另一个十分显著的特点是信息产业界投入。

例如IBM, AT&RTR,英国电话电报公司等都巨资投入信息产业,这从一个侧面有力地表明量子信息和量子计算机具有广阔的实用前景。

更值得注意的是政府和国防部门的重视。

例如美国的量子信息和计算研究所为美国军队研究部门(Army Research Office)管理,隶属于美国国防部高级研究计划司超大规模计算工程之列。

英国国防部研究局直接卷入与英国电话电报公司合作的量子保密通讯实验。

北大西洋公约组织则出资支持牛津大学A.Ekurt教授的量子信息研究计划。

这说明量子信息的研究与国家安全紧密联系着。

日本专家认为,今后信息技术的研究课题是利用量子技术进行加密,来建成能高速通信的通信网。

日本计划在5年内实现在100公里左右的中距离通信中使用量子加密技术,到2007年将构筑起量子信息技术高速通信实验系统,在2020年至2030年间建成利用量子加密技术的安全高速的量子信息通信网。

负责起草长期研究战略报告的东京大学教授今井秀树在记者招待会上说,量子通信技术20年后将成为信息社会的支柱。

据国外媒体报道,德国科学家在通往制造量子计算机的道路上又迈出了一大步。

他们成功地通过光子复合态进行量子传输,首次实现不仅是一个量子比特,而是两个量子比特信息的传输。

德国海德堡大学物理学院的科学家们实现了两对极化光子间量子态传输。

实现了两个光子间量子态的传输,实际上这是实现制造量子计算机的征途中的巨大进步。

物理学家们指出,量子态传输的可靠性为65-86%,已经极大地超过了40%的界限。

量子传输问题早在70多年前由爱因斯坦提出,但直至现在只是在实验过程中实现了个别粒子和原子性质的量子传输。

澳大利亚的科学家首次实现了单独光子的量子传输。

他们利用了光子特性实现“纠缠”状态,这是两个量子粒子在相互作用时出现的一种状态。

美国国家标准与技术研究院的物理学家们设计并制成了一种新型电磁离子阱,这种离子阱能够不费力地大批量生产,可能会使量子计算机体积足够大,但使得投入应用成为现实。

2004年6月,世界上第一个量子密码通信网络在美国马薩诸塞州建桥城正式投入运行。

它是连接美国BBN公司和哈佛大学之间的网络,距离为10KM。

2、国内量子信息的研究状况2003年11月中科院上海光机所量子力学重点实验室首次实现了量子信息存储,对光通信和光量子信息处理领域具有潜在的科学价值和应用价值。

2006年中国基础科学研究领域13项重大发展中第4项为:实现光纤通信中抗干扰量子密码分配方案,该方案保证了长距离光纤量子通信的安全和质量。

2007年2月科技文摘报报道:我国刷新光子纠缠和量子计算领域的世界纪录。

中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室的工作人员潘建伟和他的同事杨涛等,最近通过实验成功制备出国际上纠缠光子数最多的薛定谔猫态和可以直接用于量子计算的簇态,刷新光子纠缠和量子计算领域的两项世界纪录。

2007年4月2日我国第一个量子密码网络系统在京测试运行成功。

4月3日上午,中国科学技术大学在北京举行新闻发布会,正式向外界透露:由中国科学技术大学教授、中科院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室,利用自主创新的量子路由器,日前在北京网通公司商用通信网络上率先完成四用户量子密码通信网络的测试运行并确保了网络通信的安全。

据悉,这是迄今为止国际公开报道的唯一无中转、可同时、任意互通的量子密码通信网络,标志着量子保密通信技术从点对点方式向网络化迈出关键性的一步。

今年3月,该课题组在北京网通的商用光纤线路上进行多用户的测试运行,四个用户节点的分布构成方式为北京市朝阳区的望京- 东小口- 南沙滩- 望京,路由器位于东城区的东皇城根地区,用户之间最短距离约32千米,最长约42.6千米。

测试系统演示了一对三和任意两点互通的量子密钥分配,并在对原始密钥进行纠错和提纯基础上,完成了加密的多媒体通信实验。

这次实验的成功,不仅使量子密码技术在实用化道路上迈出关键一步,也为量子因特网的发展奠定了基础。

对比国外的同类技术,该方案也处于领先的水平。

郭光灿院士表示,这一技术可能会首先使用在军事、银行等系统上,离大规模的商业化还有较长的距离。

在目前的技术条件下,它能扩建成拥有数百个用户的量子密码通信网络。

此外,武汉大学在量子计算和量子信息方面的研究取得了较大的成果,并在国际上产生一定的影响。

总的看来,我国量子信息虽然在某些领域处于世界先进水平,但在主流领域的开创性成果不多,从事一流研究的科学家也很少,特别是在量子计算方面与国外差距较大,主要是投入少,人才缺乏,实验能力积累不够,必须要有国家层面的大项目、大课题来支撑,吸引队伍联合攻关。

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