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量子纠缠虽超光速,但却不能传递信息!量子通信何以做到?还绝对安全吗?

科学认识论  · 简书  ·  · 2017-12-30 22:23

正文

随着我国首颗,也是全球首颗量子通信试验卫星——墨子号的成功升空,大众的爱国情绪再一次被点燃起来。量子通信也随之成为普通大众熟知的科学词语。大众还是归大众,普通人其实对量子通信有着很大的误区。这篇文章就为你通俗解读一下常见的几种误区。

量子通信是利用量子来进行通信的吗?

大家知道,我们习以为常的手机是通过电磁波来传递信息的,那么量子通信是用量子来通信的吗?你或许会问,量子到底是个什么鬼,它是一种类似于电磁波的东西吗? 其实量子并不是真实存在的一种粒子,它只是一种基本的物理概念。在微观世界里,一个粒子可以由更小的粒子构成,比如原子是由原子核和电子构成,原子核又由中子和质子构成。物理学家认为如果一个粒子小到不能再细分了,那么它就是最基本的单位,我们称之为量子,比如电磁波的载体就是光子,而且光子并不可再分,所以光子就是量子,也就是光量子,为了简单起见,我们称光量子为光子!

所以很多种基本粒子都可以称之为量子,典型的就是光子,电子,中微子等等!实验告诉我们,如果两个光子一开始被纠缠在一起,那么它们便会组成一个纠缠系统,即便彼此相距多么遥远,两者都会同时感应到对方。最常见的实验便是,当科学家把一对纠缠光子的其中一个进行测量,如果发现它的自旋向下,那么另一个纠缠光子的自旋必然向上,而且这种纠缠速度至少是光速的四个数量级。但是我们并不能把二进制的信息刻录到量子纠缠上,因为对纠缠光子的测量,导致的自旋结果都是随机的,我们并不能刻意控制纠缠光子的自旋方向!







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