墨子號的量子通訊是否真正進行了量子糾纏?

LosAngeless


2016年,中國發射了世界上首顆量子科學實驗衛星。這顆衛星承擔了多項任務,其三大科學實驗任務是高速星地量子密鑰分發;千公里級量子糾纏分發檢驗貝爾不等式;地星量子隱形傳態。

衛星上天了,成果也發表了一大堆,潘建偉等人的大獎也拿到了手軟,可有一些人還沒有爭吵完,他們爭吵墨子號衛星到底有沒有用到量子糾纏。

可以先看一下下面這張圖片,這是2017年6月份美國《科學》雜誌一期的封面,封面上展示的就是墨子號衛星分發量子糾纏對的藝術圖。當時墨子號將糾纏的光子對分發到相距1200多千米的德令哈和麗江兩地,不僅創造了糾纏最遠距離的記錄,也檢驗了貝爾不等式不成立。這項重要的成果就是發表在《科學》上的。

除了檢驗貝爾不等式會用到量子糾纏,量子隱形傳態實驗也要用到量子糾纏。地星之間量子隱形傳態實驗,這就是墨子號衛星的三大科學任務之一,這項任務也圓滿完成。

量子密鑰的分發並沒有用到量子糾纏,目前中國投入到實用階段的量子通信就是根據量子的特性實現密鑰的加密,即目前實用階段的量子通信沒有用到量子糾纏。

量子糾纏並不是不能用到量子通信中,基於量子隱形傳態的量子通信必定要用到量子糾纏,只是這樣的通信方式相對還比較麻煩,目前還在試驗階段,並沒有投入到應用。


刁博


墨子號是中國2016年發射升空的衛星,是目前世界上首顆量子科學實驗衛星,它可以解決最快傳輸,並且可以做到最安全快捷的通訊,尤其在通訊加密幾乎無限可擊。

2017年8月,"墨子號"與地面率先成功實現"千公里級"的星地雙向量子糾纏和密鑰分發及隱形傳態。

2018年1月,中國科技大學潘建偉教授及其同事彭承志等組成的研究團隊,聯合中科院上海技術物理所王建宇研究組以及微小衛星創新研究院、國家空間科學中心等單位,與奧地利科學院Anton Zeilinger研究組合作,利用“墨子號”量子科學實驗衛星,在中國和奧地利之間首次實現距離達7600公里的洲際量子密鑰分發,並利用共享密鑰實現加密數據傳輸和視頻通信。該成果標誌著“墨子號”已具備實現洲際量子保密通信的能力。

量子糾纏是指在粒子中由兩個或兩個以上粒子組成的系統彼此相互影響的現象,當其中一顆的狀態被幹擾而發生變化時,另一顆也會即刻發生相應的狀態變化 ,比如你在地球上改變一顆粒子,在遙遠的銀河系中心粒子也會發生改變,哪怕距離多麼遙遠這種改變幾乎是同步完成的,這已經打破了狹義相對論,因為在相對論中這種改變是不可能完成的。

這是我們已知最為神奇的一種現象,目前我們還不知道量子糾纏到底有多快,因為我們無法發現它是如何做到同步感應的,不過目前比較認可的一種說法是物理學家玻姆提出的量子力學的隱變量,他認為量子世界中的粒子仍然是沿著一條精確的連續軌跡運動的,只是這條軌跡不僅由通常的力來決定,還受到一種更微妙的量子勢的影響。

量子糾纏不僅可以利用到信息傳遞上,同時在未來它涉及到多種領域,比如遠距離瞬間傳送物體,這和神話世界中瞬間傳送一樣,甚至包括我們人類自身,這就是科技給我們帶來的神奇。






風信子視野


打著墨子旗號不妥。


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