量子通信的发展历史

『壹』 中国近几年的航天重大科技成就有哪些

一、神舟十一号飞船

神舟十一号飞船，是中国神舟号系列飞船之一，是中国第6次载人飞行任务，也是中国持续时间最长的一次载人飞行任务，总飞行时间长达33天。

神舟十一号于2016年10月17日7时30分从酒泉卫星发射中心发射，随后与天宫二号对接形成组合体，2名航天员进驻天宫二号，进行了为期30天的驻留，在轨飞行期间，完成了一系列空间科学实验和技术试验。

二、神舟八号飞船

神舟八号飞船，是中国“神舟”系列飞船的第八架飞船，飞船为三舱结构，由轨道舱、返回舱、推进舱组成。神舟八号为改进型飞船，全长9米，最大直径2.8米，起飞质量8082公斤。神舟八号飞船进行了较大的技术改进，它发射升空后，与天宫一号对接，成为一个小型空间站。

三、天宫一号

天宫一号目标飞行器是中国首个自主研制的载人空间试验平台，于2011年9月29日21时16分03秒从酒泉卫星发射中心发射，全长10.4米，最大直径3.35米，内部有效使用空间约15立方米，可满足3名航天员在舱内工作和生活需要，设计在轨寿命两年。

2016年3月16日，天宫一号目标飞行器正式终止数据服务，全面完成了历史使命。2018年4月2日8时15分左右，经北京航天飞行控制中心和有关机构监测分析，天宫一号已再入大气层，再入落区位于南太平洋中部区域，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。

天宫一号在轨运行1630天，不但完成了既定使命任务，还超设计寿命飞行、超计划开展多项拓展技术试验，为空间站建设运营和载人航天成果应用推广积累了重要经验。与神舟八号的交会对接标志着中国成为世界上第三个独立掌握航天器空间交会对接技术的国家。

四、东方红一号

东方红一号卫星，是中国发射的第一颗人造地球卫星，由以钱学森为首任院长的中国空间技术研究院自行研制，于1970年4月24日21时35分发射。该卫星发射成功标志着中国成为继苏联、美国、法国、日本之后世界上第五个用自制火箭发射国产卫星的国家。

1970年4月1日，装载着2颗东方红一号卫星和1枚长征一号运载火箭的专列抵达中国酒泉卫星发射场。4月2日下午，周恩来在人民大会堂听取即将发射的中国第一颗人造卫星及其运载火箭情况的汇报。4月24日凌晨，毛泽东主席批准实施发射。

1970年4月24日21时35分，中国第一颗人造地球卫星东方红一号在长征一号运载火箭从甘肃酒泉卫星发射场发射，21时48分进入预定轨道。

五、世界首颗量子科学实验卫星“墨子”

长征二号丁运载火箭成功将世界上首颗量子实验卫星“墨子”号送上天空，这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。

首颗量子通信卫星以我国古代科学家墨子的名字来命名。墨子最早提出过光线沿直线传播的观点，进行了小孔成像实验。用他的名字命名以纪念他在早期物理光学方面的成就。

墨子最早通过小孔成像实验发现了光是直线传播的，第一次对光直线传播进行了科学解释——这在光学中是非常重要的一条原理，为量子通信的发展打下了一定的基础。墨子还提出了某种意义上的粒子论。光量子学实验卫星以中国科学家先贤墨子来命名，体现了中国的文化自信。

『贰』 有关量子通信的问题

提到“量子”一词，大多数人想到的可能是玄之又玄的量子物理，以及爱因斯坦那句著名的“上帝不掷骰子”的断言。在我们的过往印象中，量子物理经常与“不确定性”、“测不准”等词汇联系在一起，然而我们又知道，通信最重要的就是稳定、安全、可靠。那么，量子与通信，表面上互相矛盾的两个东西是如何联系到一起的呢？要了解这一点，我们还是先从传统通信为什么需要“量子”说起吧。
传统通信的局限性
众所周知，密码这东西现在已经充斥了我们的生活。像网购转账、登陆微信，甚至在我们看不见的信息传输途中，都需要用到密码，因为它能保证通信和交易的安全。不过，有了加密，就有破解密码的人，这对死敌的角力始终贯穿在我们整个通信的历史中。尤其在战争年代，解密的成功与否甚至足以影响最终的战局。在二战期间，美军正是因为破解了日军电报的加密方式，从而掌握日军高层的行踪，最终成功击杀了其海军总司令山本五十六，为太平洋战争的获胜奠定了基础。除此之外，直接窃听和截获信息也是很常见的泄密方式。如电影《窃听风云》讲述的正是通过窃听他人通信而发生的一系列故事。
人们一直在想，是否存在一种安全传输信息的方法呢？我们可以总结一下，“使通信保密”的思路其实有两种。一种是物理加密，比如在A和B之间拉一条专线，专线中间布满岗哨，任何想截获信息的间谍必须在光缆上做手脚才能窃听，而这必然会被哨兵拿下。在这种确保安全的信道中，我们甚至无需对信息加密，直接用明文交换信息就可以了。但是，用物理隔离的方法终究不现实，它的效率低，成本高，距离有限，只有少数重要且有条件的岗位才用得起这种方式。

另一种是信息加密，就是把封装信息加上密码后通过公共信道传递，这相当于把它放在一个带锁的小箱子里进行运输，沿途就算被人截留了也没关系，因为只有对面拿到钥匙的人才能打开箱子，从而获取信息，这种做法就是我们目前常用的传统加密方式。
只是现有的密码体系还是通过增加计算复杂性来保证安全。例如应用最广泛的密码算法RSA，用的是两个非常大的质数的乘积来建立密钥。众所周知，对于两个大质数乘积进行因式分解，除暴力穷举外并无更好的方式。资料显示，用现有最快的传统计算机对一个500位的RSA密钥进行穷举破解，耗时将达到百亿年——几乎等于不可破解。
但从理论上讲，只要有足够先进的计算机，任何有限长度的密码都可以被破译。随着计算机技术更新迭代，接下来可能出现更快更强的计算机，比如研发中的量子计算机等。在那时候，如果无法升级出对应的加密方式，那么原有的密码将不再安全，金融系统和个人隐私等领域都将彻底陷入混乱。

『叁』 美国有没有量子通信

2020年九月10日 美国Frobes杂志话, 美国电话公司Verizon会试QKD Test试量子通讯. 测试是在美首都华盛顿市回. 测试是在三办公室通讯视频. 这试答是在今年六月试流媒体 video streaming成功, 只在今周公报. 是在这公司5G实验室寄去2公里外的两办公室. 用是QKD Quantum Key Distribution通讯方法.

网页链接

The US Battle For Quantum Supremacy Over China Gathers Pace With Verizon’s historic QKD Test In Washington D.C.

Verizon在华盛顿特区进行的具有历史意义的QKD测试，美国对华量子霸权之战取得了新的进展。

『肆』 量子力学会是带领人类走向新时代的钥匙吗

关于现在我们整个人类社会的一个发展前景来说，还是不断的向前发展当中，前景还是非常不错。因为我们发现在整个人类发展历史当中，科学技术一直引领着我们人类不断的向前发展，特别是科学和科学技术两者相互结合，指引着我们人类不断的创新更多的技术。其中一个物理学更非常之重要的，那么关于物理学当中的一个量子力学人类走向新时代的钥匙吗？这其中的答案主要有以下几点。

还有就是关于量子力学还可以进行一个微观历史的研究，研究微观粒子该如何运动，特别是其中的一个分子，分子如何扩散，如何进行保持内部的稳定，对于生物学发展有着很多的一个重要作用。

『伍』 量子通信的速度为什么不可能超过光速

因为光速是承载信息的最高速度！我们都知道，对人类文明的发展进程起到了最大贡献的人，不是历史上那些野心勃勃的政客，政治家；而是一位位层出不穷的科学家，学者们！正是因为他们的存在，我们才能在百余年内；

高举科学的旗帜，不仅改变了人类的生活方式，更是让地球文明与众不同，在宇宙中闪闪发光！时至今日，世界各国的前沿科技领域，都是日新月异，我们已经走上了“量子科技”的道路！

这篇论文一经刊登之后，就得到了很多学者的肯定！因此，量子通信，也没有很多人想象中的那么神奇！光速仍然我们可望不可及的科技目标！

『陆』 说说量子通信的原理及其意义

量子通信（Quantum Teleportation）是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通信是20世纪80年代开始发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及：量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等，21世纪初，这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。
量子通信又称量子隐形传送（QuantumTeleportation），“teleportation”一词是指一种无影无踪的传送过程。量子通信是由量子态携带信息的通信方式，它利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现保密通信过程。量子通信是一种全新通信方式，它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息，是未来量子通信网络的核心要素。
按照常理，信息的传播需要载体，而量子通信是不需要载体的信息传递。从物理学角度，可以这样来想象隐形传送的过程：先提取原物的所有信息，然后将这些信息传送到接收地点，接收者依据这些信息，选取与构成原物完全相同的基本单元（如：原子），制造出原物完美的复制品。
量子隐形传送所传输的是量子信息，它是量子通信最基本的过程。人们基于这个过程提出了实现量子因特网的构想。量子因特网是用量子通道来联络许多量子处理器，它可以同时实现量子信息的传输和处理。相比于经典因特网，量子因特网具有安全保密特性，可实现多端的分布计算，有效地降低通信复杂度等一系列优点。
量子通信是经典信息论和量子力学相结合的一门新兴交叉学科，与成熟的通信技术相比，量子通信具有巨大的优越性，具有保密性强、大容量、远距离传输等特点，是21世纪国际量子物理和信息科学的研究热点。
2 研究历史
1982年，法国物理学家艾伦·爱斯派克特（AlainAspect）和他的小组成功地完成了一项实验，证实了微观粒子“量子纠缠”（quantumentanglement）的现象确实存在，这一结论对西方科学的主流世界观产生了重大的冲击。从笛卡儿、伽利略、牛顿以来，西方科学界主流思想认为，宇宙的组成部份相互独立，它们之间的相互作用受到时空的限制（即是局域化的）。量子纠缠证实了爱因斯坦的幽灵——超距作用（spookyactioninadistance）的存在，它证实了任何两种物质之间，不管距离多远，都有可能相互影响，不受四维时空的约束，是非局域的（nonlocal），宇宙在冥冥之中存在深层次的内在联系。
在量子纠缠理论的基础上，1993年，美国科学家C.H.Bennett提出了量子通信（QuantumTeleportation）的概念。量子通信概念的提出，使爱因斯坦的“幽灵
（Spooky）”——量子纠缠效益开始真正发挥其真正的威力。1993年，在贝内特提出量子通信概念以后，6位来自不同国家的科学家，基于量子纠缠理论，提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传送的方案，即将某个粒子的未知量子态传送到另一个地方，把另一个粒子制备到该量子态上，而原来的粒子仍留在原处，这就是量子通信最初的基本方案。量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义，而且可以用量子态作为信息载体，通过量子态的传送完成大容量信息的传输，实现原则上不可破译的量子保密通信。
1997年，在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作，首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。实验中传输的只是表达量子信息的“状态”，作为信息载体的光子本身并不被传输。

『柒』 我国量子通信和量子计算研究究竟经历了什么过程

从原来的模仿跟随能够变成现在的创造以及引领者。

由我国引领的这一系列的量子信息技术，导致很多西方的国家以及美国都在这一科技领域相继投入了大笔的资金进行研发，以及一些其它的科研人员的大量投入，只为了能够在科技领域一争高下。美国甚至通过了“国家量子行动法案”，由此也能看出西方国家对于这一块大蛋糕的觊觎、羡慕以及它不可忽视的力量，甚至斯诺登还爆料过漂亮国在研发能够破译任何量子计算机的密码，看来漂亮国有的忙了。

以上就是对“我国量子通信和量子计算研究究竟经历了什么过程？”的看法，或许你有什么其他不同的意见，欢迎写在下面的评论区，咱们大家一起来讨论。

『捌』 量子信息理论的发展历程

量子理论是现代物理学的基础，它在原子和亚原子级别上解释了物质和能量的特性和行为。量子理论出现于1900年，当时物理学家Max Planck用它向德国物理学界进行解释。Planck 发现燃烧的物体随着温度的升高颜色会从红色变成橙色，最后变为蓝色。他觉得如果假设辐射是像其他物质一样已离散的形式存在，而不是以前解释的连续的电磁波的话，即是有质量的，就能够找到问题的答案。这些微粒的存在，成了量子理论最初的假设。

Planck写了一个数学方程式，其中用一个符号来代表独立的能量单元，并称其为量子。这个方程式很好的解释了这一现象。Planck发现在某种离散的温度级别上（多个基本的最小值）从一个发光体放射的能量处于不同的光谱区域。Planck感觉量子的发现会导致一种新的理论产生。实际上，如果真存在的话就意味着对自然法则的全新的、基本的理解。 Planck因此于1918年获得了诺贝尔奖金，许多科学家用三十多年的时间对这一领域的发展促成了当代量子理论的产生。

量子理论的发展

◆ 1900年，Planck假定能量是由独立的微粒组成的，或者说量子。

◆ 1905年，爱因斯坦把能量和辐射用同样的方式进行了系统的量子化工作。

◆ 1924年，Louis de Broglie 指出在能量和物质的构成和行为方面没有本质上的差别，在原子或亚原子级别上的行为像微粒或者像波。这里理论被称为波-粒二元性原理。能量和物质的基本微粒的行为，依赖于周围环境，可能像微粒也可能像波。

◆ 1927年，Werner Heisenberg 提出精确的、同时测量两个互补的值，像亚原子微粒的位置和能量，是不可能的。与传统物理学原理不同，对他们同时进行测量一定会出错：较精确的值被正确的测量了，易出错的值成了测成了其它值得。这一理论就是著名的不确定性原理，由此也产生了爱因斯坦的著名论断，“上帝不赌博。”

Copenhagen的解释和多元世界理论

Niels Bohr提出了量子理论的Copenhagen解释，声称一个微粒无论怎样测量（例如，波或微粒）都不能被认为有特定的属性或存在，直到她被测量为止。简单来说，Bohr认为客观现实是不存在的。这可解释成重叠原理，即当我们不知道物体的状态时，只要我们不去检查，他就同时存在于所有可能的状态中。

考虑这个理论时，我们用著名的、某种程度上有些残酷的Schrodinger的猫进行类推。首先，假设我们有一只活猫并把它置于厚的铅盒中。这个阶段，毫无疑问猫是活的。然后我们放入一瓶氢化物封住盒子。这时我们不知道猫是活的还是它打破了氢化物的盒子死掉了。因为我们不知道，毛可能活也可能死，根据量子法则，处于重叠状态下。当我们打破盒子来检查猫的状态时，重叠状态丢失，猫只能是活着或死了。

量子理论的第二种解释是多元宇宙或多元世界理论。这种理论指出只要某一物体可能存在于一种状态下，该对象的世界就能转化为与它可能存在的状态数相等的一系列并行世界，其中每一个世界包含该物体的一个独一无二的状态。同时，存在一种机制使这些状态可以交互作用并且在一定程度上相互可达，在某种行为中所有状态可能都被影响。Stehen Hawking 和Richard Feynman 等科学家解释了多元世界理论的优势。

量子理论的影响

虽然上个世纪很多科学家在量子理论面前停滞不前，其中包括Planck和Einstein，但这一理论的基本原理已经频繁的得到了实验结果的支持，虽然有些科学家还试图证明他们是错误的。量子理论和爱因斯坦的相对论形成了现在物理学的基础。量子物理学的原理正在被越来越广泛的应用，包括量子光学、量子化学、量子计算和量子密码学。

『玖』 应用的量子通信技术有何军事意义

量子通信技术的军事意义：
展望量子算法大可以用于战争；掌握高效可版靠的量子隐形传权态方法，便能制造分辨率极高的望远镜。在能发现就能消灭的制导武器时代领先敌人。
量子通信最突出保密性，敌人无法监听、不可复制。
量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及：量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等，近来这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理，并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。