第９卷第１０期２０１８年５月四川科学ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧＳＣＩＥＮＣＥＶｏｌ９Ｍａｙ２０１８量子通讯技术的发展现况与应用前景剖析梁涵(中国人民解放军９３３８１军队ꎬ南京１５０００１)摘要:近些年来ꎬ量子通讯技术在信息存储、快速通讯及安全性等方面的研究取得了长足进步ꎬ并在通讯技术的发展中发挥了极其重要的作用ꎮ探讨了量子通讯的发展历程和量子通讯的发展现况ꎬ剖析了在量子通讯技术发展中所面临的问题和量子通讯的发展前景ꎮ关键词:量子通讯技术ꎻ发展现况ꎻ应用前景中图分类号:ＴＮ９１文献标志码:Ｂ文章编号:１６７４－８６４６(２０１８)１０－００３２－０２ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｑｕａｎｔｕｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬＩＡＮＧＨａｎ(Ｕｎｉｔ９３３８１ꎬＰｅｏｐｌｅ’ｓＬｉｂｅｒａｔｉｏｎＡｒｍｙꎬＨａｒｂｉｎ１５０００１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓꎬｑｕａｎｔｕｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｍａｄｅｇｒｅａｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｏｒａｇｅꎬｒａｐｉｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓｅｃｕｒｉｔｙꎬａｎｄｈａｓｐｌａｙｅｄａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｑｕａｎｔｕｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄＴｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｆａｃｅｄｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｑｕａｎｔｕｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｑｕａｎｔｕｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄＫｅｙｗｏｒｄｓ:ＱｕａｎｔｕｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎻＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓꎻＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔ收稿日期:２０１８－０３－２０量子通讯是一种新兴科学ꎬ是通讯电子科学与量子热学理论相结合的产物ꎬ这些通讯技术可以达到并完成传统信息传输所不能完成的信息处理技术任务ꎮ量子热学是量子通讯的学科基础ꎬ量子通讯的研究方向包括:量子安全通讯方法、隐身量子传态通讯方法两种ꎬ它是对现代先进通讯技术的又一次重大突破ꎬ近几年ꎬ它在隐身传输和加密安全等领域取得的成就导致社会各界的广泛关注和高度注重ꎮ近些年来ꎬ在量子安全加密、量子信息通讯技术、量子计算机和量子相干性原理等理论的不断出现和研究实践ꎬ使量子通讯技术作为量子信息研究领域的一项重点研究内容之一ꎬ成为化学科学领域的研究热门ꎮ对量子科学的研究发觉ꎬ量子通讯理论在实现信息传输通讯领域方面是绝对安全和隐秘的ꎮ量子通讯主要是借助光纤传输来完成的ꎬ并且ꎬ发觉光纤材料遭到地理环境及自身材料工艺所约束和限制ꎬ根本没法达到远距离量子通讯规定的要求ꎬ未能完成量子通讯要实现的既定目标ꎬ不利于在全球范围内推广应用ꎮ为了突破限制和约束ꎬ由科学家提出了一种以量子隐型传输方法为代表的实现方案ꎬ以实现一种脱离实物材料传输状态的量子通讯体系ꎬ这是一种以量子状态作为信息传输载体ꎬ通过量子状态的传输方法来实现大容量的信息加密传输ꎬ是一种在理论上不可能被破译的通讯信息技术ꎮ１量子通讯的发展历程１１量子理论的来历１９０５年ꎬ由Ｅｉｎｓｔｅｉｎ引入了光量子技术概念ꎬ给光电效应赋于了科学的解释ꎻＢｏｈｒ在原子模型的基础上完善了原子量子理论ꎻ１９２５年ꎬ日本化学学家Ｈｅｉｓｅｎ￣ｂｅｒｇ构建了物理描述概念———矩阵热学ꎻ１９２６年薛定谔构建了描述量子波形特点的偏微分方程式ꎬ使量子理论产生了第二种描述———波动热学ꎻ１９２７年ꎬＢｏｈｒ在乎大利圆形国际数学学讨论会上作了关于量子热学的报告ꎬ象征着量子热学的即将构建ꎮ１２量子通讯的发展历程１９９３年ꎬ由ＣＨＢｅｎｎｅｔ提出了量子通讯理论概念ꎬ同年ꎬ由来自不同国家的六位知名科学家提出了量子隐型方案ꎬ这个方案是由精典与量子相结合的方式来实现的ꎮ其实现过程是将某一个粒子形态的未知量子态向另一个地方传送ꎬ再把另一个粒子置换到这个量子态上ꎬ从前的粒子还在原处没有联通ꎮ基础技术原理是将粒子的信息界定为精典和量子两个信息状态ꎬ分别经由精典通道和量子通道进行传送ꎮ精典信２３
