一、概论
量子是现代数学的重要概念，与精典化学有根本的区别，提供了全新的原理和思索形式。量子具有不确定性和不可检测性，量子的世界不遵守精典数学学定理，因而人们对量子世界的探求存在好多困难。通过科学家的不断探求，在量子信息研究领域有了许多的突破，其中形成了量子通讯这一新兴技术。目前量子通讯主要有两种应用量子纠缠 通讯，一种是较为成熟的量子密码通讯，一种是量子隐型传送。2012年度诺贝尔化学学奖，美国科学家塞尔日•阿罗什与英国科学家大卫•维因兰德实现了对单个原子的检测和控制，阿罗什的工作是塑造出一个微波腔，依靠单个原子在微波腔中会幅射或吸收单个光子的特点，实现了操纵单个光子。而维因兰德则制造出了一个离子阱，先用光来打动离子，然后用激光冷却离子，从而对离子进行检测和控制。量子估算和精密检测有了弄成现实的可能性。
二、量子纠缠
空间是欧几里德空间的一个推广，不再局限于有限维，是一个完备的空间，其上所有的柯西序列等价于收敛序列，因而微积分中的大部份概念都可以无障碍地推广到空间中。能用空间中的一个矢量表示的量子系也称为纯态，反之，假如不是处于确定的态而是以某一种概率分布的，称之为混合态。一般量子比特表示为：|Ψ〉=α|0〉+β|1〉，|α|2+|β|2=1（叠加态方式）。两个纯态|Ψ1〉和|Ψ2〉的线性叠加所描述的量子态|Ψ〉=c1|Ψ1〉+c2|Ψ2〉对应空间的一个矢量，也是一个纯态。经过检测的量子态会坍缩到|0〉或|1〉，这个过程是不可逆的。这是二维空间中量子态的描述，类似于三维球面上的一个点。在具有n个量子态的系统中，状态空间由2n个基向量组成。在未对系统进行操作之前量子纠缠 通讯，量子态可能为2n中的一个，与精典储存系统相比，量子系统能在某一时刻保持2n个状态，因而量子系统具有更大的估算潜力。爱因斯坦不愿承认并称之为“幽灵般的超距作用（nce）”的量子纠缠，指两个互相独立的粒子可以互相影响，对其中一个粒子进行观测可以即时地影响到其它粒子，无论它们之间的距离有多远。量子纠缠描述了量子子系统互相影响的现象，对一个子系统的检测顿时影响了其他子系统的状态。一个由|ΨA〉和|ΨB〉两个子系统组成的复合系统|Ψ〉，假如可以表示为|ΨA〉×|ΨB〉，则|Ψ〉处于直积态，否则处于纠缠态。常见的纠缠态有：两个粒子构成的bell基，三个粒子构成的GHZ态等。二粒子纯态纠缠的研究最为建立，bell态是量子通讯中最基本的纠缠资源。处于bell态的两个纠缠粒子称为EPR对。四维空间中的正交完备基称为bell基。在量子通讯中，最常用的检测方式是bell基检测。
三、量子纠缠的应用
目前量子通讯的两种主要方法：量子密码通讯和隐型传送。量子密码或量子秘钥分配是借助了观测通常会干扰被观测系统的量子热学原理来实现的。量子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可监听和破解，从而实现根本上、永久性解决信息安全问题的目标。量子隐型传态需构建在精典化学信道的基础上就能实现。在研究量子领域初期，人们最感兴趣的一个问题是能够借助量子纠缠实现超光速通讯，这个问题的答案是否定的，缘由在于量子的不可克隆性，仅借助量子纠缠系统未能传递具体信息，要将原量子态的全部信息提取下来，需分别按照其精典信息和量子信息来构造，因而未能实现顿时传输。量子隐型传态借助量子纠缠态作为通道,借助量子作为载体,把信息从一个地方传递到另一个地方。量子隐型传态的任务可以简单地描述为：假定存在一对共享的量子比特为A、B，借助A、B来传送量子态C。将A、B分别放在系统的两端，现将量子比特A和C作幺正变换，检测后得到两个精典量子比特的信息，在这个过程中两个量子比特被破坏。量子比特B现今包含了关于C的信息，但观测者仍未能得到C的任何信息，量子比特B处于四个任意的量子态之一。现今需通过精典通讯通道将A的检测结果发送到B端，按照A的检测结果，对B作相应的幺正变换,此时量子比特B的状态变为C，实现了量子态的传送。
四、量子通讯技术的发展现况
理想量子通讯与传统通讯相比，有着安全、无障碍通讯等优势，但目前仍无法实现，量子检测、量子态的控制仍在不断建立，基于纠缠的量子隐型传态形式仍处在实验室阶段。2012年6月，潘建伟团队在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐型传态和纠缠分发，为发射全球首颗“量子通信卫星”奠定了技术基础。2016年8月16日，中国国成功发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”，标志着中国在量子通讯领域又迈出重要一步。“墨子号”的主要科学目标是利用卫星平台，进行星地高速量子秘钥分发实验，并在此基础上进行广域量子秘钥网路实验，以期在空间量子通讯实用化方面取得重大突破。并在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐型传态实验，举办空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。量子技术的迅速发展，喻示着量子科技的无线前景，将给人类生活和生产带来革命性的成果，对国防、对经济有着重要影响。因而，我们应推动量子通讯技术实用化进程，在国际技术竞争中抢占有利地位。