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第56章 量子通讯技术（第1页）

目前的量子通信其实包含两层含义：量子密钥分配和量子隐形传态。

量子密钥分配可以建立安全的通信密码，通过一次一密的加密方式可以实现点对点方式的安全经典通信。

具体做法是用弱相干光源发射光子，因为弱相干光源弱到一定程度，光子是一个一个往外蹦的，以此代替单光子源。

把一个信息编码在一个光子上，一个光子有着不同的量子态，代表着0和1，把光子通过光纤发射过去，接收方接到密钥后进行解码。

本质上说，量子密钥分配其实依旧依托于光纤通信，而单光子具有不可分割性是量子密码安全性的物理基础，因而量子密钥分配并非颠覆经典通信，更像是给经典通信增加了一把量子密码锁。

现有的量子密钥分发技术可以实现实验室状态下200公里以上的量子通信，再辅以光开关等技术，还可以实现量子密钥分发网络。

目前，开始产业化的就是量子密钥分配，而不是量子隐形传态，比如之前提到的北京到上海的2000公里量子通信干线，以及沪杭量子通信干线，陆家嘴量子通信金融网等。

量子态隐形传输是基于量子纠缠态的分发与量子联合测量（量子纠缠是指两个量子态具有相干性或处于关联状态，量子纠缠态分发是指制备纠缠粒子对，将不同的粒子对发往不同的地方），在经典通信的辅助下实现量子态的空间转移而又不移动量子态的物理载体。

2016年2月，潘建伟院士、陆朝阳教授搭建了6光子的自旋-轨道角动量纠缠实验平台，实现了自旋和轨道角动量的同时传输，在量子隐形传态方面取得重大突破。

人类主攻量子通信技术的有潘建伟院士带领的团队和郭光灿院士带领的团队，两个团队在研究量子通信方面呈现你追我赶的架势：

潘建伟院士在实现实验室状态下200公里的量子密钥分配;

郭光灿院士实现了实验室状态下260公里的量子密钥分配;

在2015年2月潘建伟院士、陆朝阳教授等完成的"

多自由度量子隐形传态"

2016年8月16日1时40分，龙国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称"

量子卫星"

）发射升空。

但是不管量子密钥分配和量子隐形传态都只能算是信息加密技术，并没有蕴含超距纠缠效应，也就是说并无法实现超距通讯。

目前，限制量子通讯技术的关键难点就是我们无法对单个光子进行精确操控。

如果能对单个光子进行精确操控，那么只要能够对另一颗纠缠态的量子进行观测，就可以实现超距通讯。

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