量子通信原理简介 2020量子通信行业市场发展现状及前景趋势分析​

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量子通信是什么意思?量子通信从理论上的定义而言,并没有一个非常严格的标准。在物理学中可以将其看作是一个物理极限,通过量子效应就能实现高性能的通信。而在信息学中,量子通信是通过量子力学原理中特有的属性,来完成相应的信息传递工作。量子通信同传统的通信方式相比较,有一些比较突出的特点,例如安全性比较高,还有就是传输的过程中不容易受到阻碍。当量子态在不被破坏的情况下,在传输信息的过程中是不会被窃听,也不会被复制的,所以严格意义上来看,它是绝对安全的。

据了解,“量子直接通信技术”作为全国科技创新中心建设的重大成果之一在2020中关村论坛发布会上发布。该技术理论由北京量子信息科学研究院兼聘研究员、清华大学教授龙桂鲁团队在2000年原创性地提出,该团队最近成功研制出了国际上第一台具有实用价值的样机,完成了全部设计功能和长时间稳定性检测,实现了10公里光纤链路4 kb/s通信速率的量子保密电话,推动了量子直接通信的实用化发展。

量子通信原理简介

光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作),则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。经典通信较光量子通信相比,其安全性和高效性都无法与之相提并论。安全性-量子通信绝不会“泄密”,其一体现在量子加密的密钥是随机的,即使被窃取者截获,也无法得到正确的密钥,因此无法破解信息;其二,分别在通信双方手中具有纠缠态的2个粒子,其中一个粒子的量子态发生变化,另外一方的量子态就会随之立刻变化,并且根据量子理论,宏观的任何观察和干扰,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有信息。高效性,被传输的未知量子态在被测量之前会处于纠缠态,即同时代表多个状态,例如一个量子态可以同时表示0和1两个数字, 7个这样的量子态就可以同时表示128个状态或128个数字:0~127。光量子通信的这样一次传输,就相当于经典通信方式速率的128倍。可以想象如果传输带宽是64位或者更高,那么效率之差将是惊人的。

量子通信的分类有哪些

根据应用途径,量子通信可分为:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。按其所传输的信息内容分为是经典通信和量子通信而分为两类。前者主要传输量子密钥,后者则可用于量子隐形传态和量子纠缠的分发。

量子通信具有很多特点,其中与传统的通信方式相较,量子通信最大的优势就是绝对安全和高效率性,首先传统通信方式在安全性方面就有很多缺陷,量子通信会将信息进行加密传输,在这个过程中密钥不是一定的,充满随机性,即使被相关人员截获,也不容易获取真实信息,另外量子通信还有较强的抗干扰能力、很好的隐蔽性能、较低的噪音比需要以及广泛应用的可能性。

量子通信具有绝对安全和高效率等特点,给信息安全带来了革命式的发展,是目前国际量子物理和信息科学的主要研究方向,主要涉及的领域包括:量子远程传态、量子密码通信等。目前应用发展相对成熟的为量子密码通信。

据中研普华研究报告《2020-2025年中国量子通信行业现状及发展趋势报告》分析

2020量子通信行业市场发展现状及前景趋势分析

我国从事量子计算实验研究的主要单位是中国科技大学、清华大学、国防科技大学、南京大学和中国科学院武汉物理数学研究所等。2015年7月30日,阿里云与中科院在上海联合创立量子计算实验室,研究量子安全,计算领域;2015年8月31日,蓝盾科技发布公告称,公司与华南师范大学信息光电子科技学院签署了《共建量子密码技术联合实验室框架协议》,双方拟共同筹建量子密码技术联合实验室;2015年11月13日,中航工业与中国科技大学在北京签署战略合作框架协议,双方宣布将在合肥共建中航科量子技术联合研发中心。

中国的量子通信技术已经达到世界顶尖水平,领先欧美国家不止一个身位。2016年8月中国科学家自主研发的世界首颗“量子科学实验卫星”发射成功,2016年10月沪杭线浙江段开通,2016年11月世界上第一条量子通信保密干线--“京沪干线”项目合肥至上海段开通。2016年成为量子通信规模应用元年。

十三五规划建议中要求部署一批体现国家战略意图的重大科技项目,量子通信首当其冲。在我国大力支持高科技战略新兴产业发展的现阶段,以量子信息技术为代表的高尖端领域或许已经迎来最好的发展时期,未来政府加大投入和扶持力度是大概率事件。同时国家层面对于信息安全空前的重视程度,都促使量子信息成为具有顶层战略意义的重要领域和发展方向,未来发展空间广阔。

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。量子通信具有传统通信方式所不具备的绝对安全特性,不但在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景,而且逐渐走进人们的日常生活。

由于其多方面突出的优势,这种量子通信技术得以被广泛应用于军事、国防等领域,在信息检测、信息传送以及信息对抗等方面占据优势,性能和用途都领先于其他通信技术。

量子通信具有传统通信方式所不具备的绝对安全特性,不但在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景,而且逐渐走进人们的日常生活。量子通信技术发展成熟后,将广泛地应用于军事保密通信及政府机关、军工企业、金融、科研院所和其他需要高保密通信的场合。

未来量子通信行业发展趋势如何呢?请点击中研研究院研究出版的《2020-2025年中国量子通信行业现状及发展趋势报告》

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2020-2025年中国移动存储设备行业供需趋势及投资风险研究报告

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