量子通信是一种基于量子物理学原理的通信方式,它采用量子态传送信息,具有不可破解性和超长传输距离等特点,是目前世界上最安全的通信方式之一。
量子通信依赖于量子态的传输。量子态是指能完整描述单个量子体系状态的数学描述,包括量子信息的全部内容。量子态传输是通过量子纠缠和量子隐形传态实现的,其中量子纠缠是指两个量子粒子的状态产生相互关联,一方发生改变,另一方也会随之改变,而量子隐形传态是通过利用量子纠缠和量子测量等技术,在不传输任何物质的情况下实现对量子信息的传输。
由于量子态是极其敏感的,一旦碰触到其他物体,就会发生测量崩塌,因此需要用极低温度、高真空度的环境,以及绝缘措施来保护它的稳定性。
量子通信的不可破解性源于量子态的特性。量子态在传输过程中会发生测量崩塌,一旦被窃听或者复制,就会对原始的量子态造成破坏,被接收方发现。因此,任何窃听的行为都会被立即发现,并且无法复制传输的信息。
同时,量子态的传输过程中无法被复制,因此不能进行欺骗性传输和重放攻击。
目前,量子通信在高度机密信息(如国家机密、金融交易等)的传输方面已经得到了广泛的应用,而且还有望应用于未来的量子计算机等高新技术领域,为现代通信技术的发展带来了重大的推动作用。