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信息科技量子通信与计算两翼齐飞荐4股

发布时间:2019-08-16 17:22:19

信息科技:量子通信与计算两翼齐飞 荐4股 2016-07-19 类别: 机构: 研究员:

[摘要]

核心观点:

1.事件1.全球首颗量子通信科学实验卫星有望在8月发射。如果该卫星成功运行,中国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,并结合地面已有的光纤量子通信网络,初步构建一个广域量子通信体系。

2.中科大微尺度物质科学实验室的王征飞教授团队基于铁基高温超导材料研究发现的新型一维拓扑边界态,有望解决量子计算机中马约拉纳费粒子的不稳定情况,为人类叩开高能量子计算机的大门提供了一把关键性的钥匙。之前清华大学教授姚期智牵头进行的量子计算的研究也在2000年获得图灵奖,有计算机界诺贝尔之称。

这是继中科大潘建伟院士“多自由度量子隐形传态”科研成果被公认为2015年度国际物理学最重大突破后的又一标志性事件。

此前,潘建伟的研究成果曾经作为《自然》和《科学》杂志的一期封面,备受推崇。

2.我们的分析与判断(一)技术革命,国家名片我国量子通信领域的成就举世瞩目,南科大、北清华领先的研发团队,在量子通信与量子计算领域已颇有建树,而京沪干线、沪杭线、包括政务骨干网的建设陆续落地,材料的突破与量子卫星的突破将成为又一标志性事件。

目前我们所说的量子通信是狭义上的量子密钥通信,即通过量子纠缠手段实现密钥的高保密传递,密文本身仍然通过经典信道传送。是迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式。古人在信封上用火漆封口,信件一旦在运输途中被拆开,便会留下“泄密”的痕迹。量子密钥在量子通信中的作用比火漆更彻底:一旦有人试图打开信件,量子密钥会让信件自动销毁,并让使用者获知情况。

因此,量子通信不可以被窃听,不可以被复制,理论上“绝对安全”。

量子通信的特点自然使得它首先成为国家安全、军事方面的宠儿,然后再由军事应用向其他民用产业方向扩展。

量子通信主要包括如下的四种模式:量子密钥分配(QKD,quantumkeydistribution),量子隐形传态(quantumteleportation),量子机密共享(quantumsecretsharing)和量子安全直接通信(quantumsecuredirectcommunication)。目前可以生产和商用的是量子密钥分配模式的量子保密通信网络。

目前我们所说的量子通信是狭义上的量子通信,即通过量子纠缠手段实现密钥的高保密传递,密文本身仍然通过经典信道传送,主要载体是光纤。

要了解密钥的量子传送,首先要了解量子纠缠状态。量子纠缠:一对处于量子纠缠态的粒子,其自旋状态必然相反。一旦其中一个被观测而确定状态,另一个的状态也就随之确定(称为纠缠坍塌)。比如我发一组信息给你,有人在窃听,截取了这个消息。他如果不想暴露,就必须复制一模一样的数据给你,但根据量子态不可克隆原理,他发出来的信息大部分都是错的。

当你接受到数据之后,我和你会公布一小部分数据,看看是否一致,如果错误率较高则证明有窃听者。量子通信的数据载体是经过偏振编码的光,基本的通信协议是bb84编码。

量子通信是迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式。量子通信与传统通信技术相比,具有如下主要特点和优势:(1)具有极高的安全性和保密性,不可克隆,没有电磁辐射,无法被无线监听或探测;(2)量子通信的线路时延近乎为零,量子信道的信息效率相对于经典信道量子的信息效率高几十倍;( )抗干扰性能强,传输能力强,量子通信与传播媒介无关,传输不会被任何障碍阻隔,量子隐形传态通信还能穿越大气层,既可在太空中通信,又可在海底通信,还可在光纤等介质中通信。

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