量子信息技术发展概况

【条目包含内容】: 中国通信年鉴,建议实施海陆空天一体化光网络”计划,将其作为龙头项目以响应网络强国”的国家战略需求,响应习总提出的对,深海及空天技术进行研究探索”的号召。海陆空天一体化光网络”将开展芯片、器件、系统和网络的技术研究,目标是提出海洋,陆地、天空、星际一体化光通信系统架构并攻克其关键技术,完成核心光电芯片、器件及纤缆的国产化硏制,为空天、海洋、,陆地的深入探索及技术发展提供信息通信保障。实施海陆空天一体化光网络”计划,有利于抢占光通信发展战略制高点,培,养产业创新能力,形成关键性的、里程碑式的科技贡献,牵引中国光通信由跟随模仿向引领主导转变,量子信息技术发展概况,中国科学院院士中国科学技术大学郭光灿南京邮电大学张昊王琴,一、引言,量子信息技术是量子物理与信息科学交叉的新生学科,其物理基础是量子力学。基于量子特性,量子信息技术可以突破现,有信息技术的物理极限,在信息处理速度、信息安全性、信息容量、信息检测精度等方面将会发挥极大作用。量子信息技术为,信息科学的发展开拓了新原理、新方法,将在世纪对人类社会产生深刻的影响,二、量子信息技术的物理基础,(一)量子态的叠加性,微观粒子呈现波粒二象性,其状态可采用波函数来描述,||代表概率。微观粒子的各种可观测量(如位置、动量,能量等)一般都不具有确定值,亦即其状态是不确定的。而宏观物体的状态是完全确定的。于是量子世界的粒子状态必须满足,态的叠加原理,=|)+,|+||=,式中|>是月狄拉克符号表示粒子所处的状态。|、|>表示粒子的两种本征态,||、||分别表示粒子处于,本征态|)、|》的概率,正是由于量子态具有叠加性,量子世界往往会出现一些与人类直觉相违背的现象,如图所示,图反直觉的量子世界,首先在实验上将伴谬表述为、为自旋的粒子,初始总自旋为零。每个粒子的任意方向上测量自旋,么向上(+),要么向下,随机的,但测量后只有一个值,若被初测量得+,则的值必定为,即便、,同时测量也总是总自旋为零,两电子即便在空间上分开,仍然不是独立的,而是彼此关联的,这种非局域特性称为效应,第十五篇通信技术与业务发屢趋势(专家视点),这种随机相关性①与粒子之间的距离无关②可以同时测量,也可延迟测量,即超光速的③与空间环境无关,电硕,屏蔽、引力屏蔽等都无法阻挡它们的关联,微观粒子之间的存在某种超越时空的量子纠缠,而基于这种纠缠,对某个粒子的作用将会瞬时地影响

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