你们好,欢迎收看量子科普第41期,我是经常,明天和你们聊一聊量子通信的事
2016年8月16日1时40分,中国墨子号量子科学实验卫星发射升空,这是一颗应用于量子讯通的卫星,卫星发射成功后便引发了广泛的讨论,量子讯通技术是以量子缠绕为基础的,既然量子缠绕感应速率早已赶超了光速,这么量子通信技术是不是实现了超光速通信呢?是不是量子通讯技术将彻底颠覆相对论中光速最快的理论呢?
首先来说,量子通信技术的确以量子缠绕现象为基础的,而且量子通信技术却没有实现超光速通信。
量子缠绕是指处于量子缠绕态的粒子,互相之间虽然“心有灵犀”,无论相距多远,对其中一个粒子的干扰会瞬时地影响到量子缠绕态中的其它粒子,按照近日各国化学学界对于量子缠绕的感应速率检测结果来看,量子缠绕的反应速率起码是光速的4千万倍,而4千万倍还仅仅量子缠绕感应速率的最低极限,这么量子缠绕之间的感应速率是不是早已赶超光速量子通讯技术真伪,从而打破了光速最快的理论呢?
尽管量子缠绕的之间感应速率要远远小于光速,但这并不等于量子缠绕就早已赶超了光速,由于处于量子缠绕状态下的粒子所做的运动存在失序性和随机性,类似于一个机率风波,我们既未能控制它、也不能提早检测它,所以量子缠绕不能视为一种信息传递,也就不能打破相对论中光速是宇宙中物质运动最快速度的定论。
既然量子缠绕不可控制,也不可能提早预知,那量子通信技术又是如何来的呢?
确切来说,目前的量子通信技术全称应当为量子加密通信技术,我们的传统通信形式无非是声波、电磁波、光电通信等等,这种通信技术有很大的弊病,那就是很容易被窃取、破译量子通讯技术真伪,而量子加密通信技术是保护电磁波通信的加密手段,它几乎是绝对安全的,由于在量子热学中,微观粒子具有叠加状态(参考薛定谔猫),倘若不进行实际检测,就难以得出微观粒子的实际状态,而且一旦处于叠加状态的其中一个微观粒子被检测,这么量子纠缠的波函数都会立刻倒塌,量子纠缠状态才会结束,进行通信的双方都会发觉,所以量子通信难以被监听、盗取。
倘若不进行检测,而是直接复制通信中的量子缠绕信息呢?
这也是不可能的,由于量子缠绕是一种随机性的机率风波,微观量子具有不可被复制性,所以说使用量子加密通信技术对于电磁波通信进行保护是非常安全的,但归根究竟,量子通信并没有实现超光速通信。