第一千零三章 重磅科技升级

量子通讯从字面的意思看就是量子学在通讯方面的应用。

这个话题很复杂，量子和通讯分开说都得说上一学期，只能简单的用不太准确的比喻来解释，因为准确的解释是需要推演数学公示的，现在能看到的科普全都是比较准确的科普而已，并不能奉为圭臬。

量子通讯按照传输的信息是经典还是量子分为两种。

前者用于量子密钥的传输，这个还没有脱离光纤的范围。

后者用于量子隐形传态和量子纠缠的分发。

隐形传送是量子学最高的追求，简单说就是把一个东西（信息）百分百的复制之后传送到接受地点，这就意味着要选取构成原物完全相同的基本单元，完美复制出跟原物完全一样的复制品，但这个绝对不可能，因为量子力学有不确定性，不允许精确的复制信息。

这种不能完全复制的特征，俗语就叫做“上帝真的投骰子”，玻尔在这一点上赢了爱因斯坦，绝对的猛人。

如果是书面表达大体上就用贝尔不等式，测不准原理等来描。

然后基于这种特征，量子通讯就应运而生，目前最主要的就是在安全性方面有极大的提升，至于基于量子纠缠的隐形传送，也在计划之中！

那么为何量子通讯会如此安全？

事情还得从头说，物质由原子组成，原子能量不是连续变化的，一份一份的来搞，最小的一点点分量就叫做量子。

当我们用量子通讯卫星发送密码，就得先发偏振光子，代表一个比特1或者0。

由于光是电磁波，具有波粒二象性，使得光可以细分为光子，同时又很不稳定，可以朝着不特定的方向偏振，此时我们就得事先规定偏振角度，比如朝着零角度偏振的代表0，朝着90度方向偏振的代表比特1。

然后接受装置就只能允许零角度和90度的偏振光子通过，甚至接收装置都要提前设置好固定的角度，比如45度，这样才能顺利的接收到正确的比特，其他角度不对的偏振光子都被过滤了。

但是如果零角度的光子想从0比特的口子和1比特的口子过去怎么办？

那就得掷骰子呗，这就是所谓的“上帝掷骰子”。

这样一来，通讯卫星发出的光子和接收器摆放的方向一致时候，收到的比特才是对的，有意思的是，接收器的摆放角度也是随机的。每次就得讨论摆放角度的问题

两个都是随机的话，就会产生很多不成功传输的比特，删掉不成功的比特，剩下的就是这一回发送的随机密码。

由于一次只发送一个光子，要是被人窃听了，就意味着被拦截看了信息，那么接收方肯定就能知道，因为前面说过了。

量子里面不可能有完全复制这个概念，想拦下来之后再给个原来一样的光子信息是不可能的，这就是“量子不可克隆定理”和测不准原理在起作用，真正做到了一次一密。

随机产生，不能窃听，不能被破解，量子通讯的安全度自然就高了，目前量子通信传播密码的套路叫做BB84协议。

目前来看，人类手头上的量子分配不做通讯，只分配密钥！只分配密钥！

量子密钥分配不能主动防护窃听，只能被动探测人家是否窃听自己。

窃听的探测依旧是按照测不准和不可克隆原理，这就是人类眼下的现状。

目前的量子密钥还是依赖常规通信，无法超光速，那种超光速的量子纠缠还只是一个幻想，不打开盒子就知道猫是死是活还做不到！量子隐形传输太过魔幻了，完美的量子纠缠应用应该是无法达到的。

目前商业化的还是量子密钥，实验室状态下的量子密钥分配最远距离是260到300千米，远程量子通信的实现依赖中继站，中继分为量子中继和可信中继，后者目前已经产业化，原理就是A传信息给B，B再传给C，中途密钥落地，有一定的风险。

而量子中继是不落地的，以量子纠缠分发技术在相邻站点之间建立共享纠缠对，用量子存储技术储存纠缠对，再用远距离自由空间传输技术实现量子纠缠转换，保真度极高。

眼下最好的量子态隐形传输原理性实验的最长距离是143公里，前提是西班牙加那利群岛的环境良好。看起来比夏国首都16公里和QH省的97公里大气内传输要好不少。

但是西班牙这次实验太多疑点，怎么看就怎么像是赌气打破夏国记录的一场骗局。

想要达到更远的距离，就得规避大气干扰光子脆弱的量子状态，得用卫星来分发光子，太空的几千公里换算到地面也就8公里左右，走向太空势在必行。

夏国的成果最强，也仅仅是实现了实现六光子纠缠、八光子纠缠和十比特超纠缠，即便在地面上实现了百公里传输，也只是理论上在太空能传输1000公里，距离商业化还远着呢。