隨著我國(guó)首顆粱胜，也是全球首顆量子通信試驗(yàn)衛(wèi)星——墨子號(hào)的成功升空柄驻，大眾的愛國(guó)情緒再一次被點(diǎn)燃起來。量子通信也隨之成為普通大眾熟知的科學(xué)詞語(yǔ)年柠。大眾還是歸大眾凿歼，普通人其實(shí)對(duì)量子通信有著很大的誤區(qū)。這篇文章就為你通俗解讀一下常見的幾種誤區(qū)冗恨。
量子通信是利用量子來進(jìn)行通信的嗎答憔？
大家知道，我們習(xí)以為常的手機(jī)是通過電磁波來傳遞信息的掀抹，那么量子通信是用量子來通信的嗎虐拓？你或許會(huì)問，量子到底是個(gè)什么鬼傲武，它是一種類似于電磁波的東西嗎蓉驹？ 其實(shí)量子并不是真實(shí)存在的一種粒子，它只是一種基本的物理概念揪利。在微觀世界里态兴，一個(gè)粒子可以由更小的粒子構(gòu)成，比如原子是由原子核和電子構(gòu)成疟位，原子核又由中子和質(zhì)子構(gòu)成瞻润。物理學(xué)家認(rèn)為如果一個(gè)粒子小到不能再細(xì)分了，那么它就是最基本的單位甜刻，我們稱之為量子绍撞，比如電磁波的載體就是光子，而且光子并不可再分得院，所以光子就是量子傻铣，也就是光量子，為了簡(jiǎn)單起見祥绞，我們稱光量子為光子非洲！
所以很多種基本粒子都可以稱之為量子，典型的就是光子蜕径，電子怪蔑，中微子等等！實(shí)驗(yàn)告訴我們丧荐，如果兩個(gè)光子一開始被糾纏在一起，那么它們便會(huì)組成一個(gè)糾纏系統(tǒng)喧枷，即便彼此相距多么遙遠(yuǎn)虹统，兩者都會(huì)同時(shí)感應(yīng)到對(duì)方弓坞。最常見的實(shí)驗(yàn)便是，當(dāng)科學(xué)家把一對(duì)糾纏光子的其中一個(gè)進(jìn)行測(cè)量车荔，如果發(fā)現(xiàn)它的自旋向下渡冻，那么另一個(gè)糾纏光子的自旋必然向上，而且這種糾纏速度至少是光速的四個(gè)數(shù)量級(jí)忧便。但是我們并不能把二進(jìn)制的信息刻錄到量子糾纏上族吻，因?yàn)閷?duì)糾纏光子的測(cè)量，導(dǎo)致的自旋結(jié)果都是隨機(jī)的珠增，我們并不能刻意控制糾纏光子的自旋方向超歌！
既然量子糾纏并不能用來通信，那為什么還存在量子通信的科學(xué)名詞呢蒂教？
其實(shí)量子通信嚴(yán)格意義上來說叫量子加密通信巍举。量子通信主要是用來加密信息的，而且還會(huì)是絕對(duì)安全的凝垛。我們傳統(tǒng)的無(wú)線信息傳播靠的是電磁波懊悯，如果竊取者盜取一部分還空中傳遞的電磁波進(jìn)行解密，我們只會(huì)完全不知情梦皮，這樣我們的信息就被赤裸裸的盜取走了炭分，那還何談信息安全呢？
而在量子力學(xué)中剑肯，微觀粒子具有疊加態(tài)捧毛，也就是說一個(gè)微觀粒子可以同時(shí)處于兩種疊加的狀態(tài)，在宏觀上的解釋就是薛定諤那只半死半活的貓退子。只有當(dāng)我們?nèi)ビ^察測(cè)量粒子時(shí)岖妄，這個(gè)粒子的疊加狀態(tài)就會(huì)塌縮掉，就確定成一面性了寂祥。也就是說當(dāng)我們打開盒子觀察那種貓時(shí)荐虐，才能知道貓到底是死是活？如果沒打開盒子丸凭，那么貓就是既死又活的福扬，這種現(xiàn)象很是顛覆我們的常識(shí)，但卻在微觀世界真實(shí)存在著惜犀。
量子的這種特性也就決定了量子疊加態(tài)不能被克隆復(fù)制铛碑，也不能被觀測(cè)了而不塌縮掉。所以當(dāng)量子態(tài)塌縮了虽界，我們也就同時(shí)知道了量子態(tài)被測(cè)量過汽烦。于是我們就可以把量子的這種特性用來保護(hù)傳統(tǒng)的電磁波信息。如果量子態(tài)突然塌縮了莉御，我們就知道這個(gè)信息被測(cè)量過撇吞，也就知道這個(gè)信息一定正在被竊聽著俗冻，那么發(fā)送者就可以停止對(duì)信息的發(fā)送。如果有人試圖用持續(xù)不斷竊聽的方式打斷量子加密信息的傳遞牍颈，那么我們可以通過被竊聽的具體方位迄薄，來確定竊聽者的藏身之地，接下來的事就交給警察叔叔了煮岁！只要量子通信的過程中沒有出現(xiàn)量子態(tài)塌縮讥蔽，那么接收者那邊的信息絕對(duì)是沒有被竊聽過的安全信息。當(dāng)量子通信用到國(guó)防上画机，信息安全將得到絕對(duì)的保護(hù)冶伞！
