“量子通信”
“量子通信”是指利用量子力学原理（如叠加态、纠缠态、不确定性原理）实现信息的传输、加密与安全保障的一类新兴通信技术，核心目标是实现绝对安全的通信。
🧬 量子通信的核心原理
| 原理 | 说明 |
|---|---|
| 量子叠加 | 一个量子比特（qubit）可以同时处于 0 和 1 的叠加态。 |
| 量子纠缠 | 两个粒子被纠缠后，一个粒子的状态变化将瞬间影响另一个粒子，无论它们相隔多远。 |
| 测不准原理 | 对量子态的测量不可避免会改变其状态，使窃听不可隐藏。 |
| 无克隆定理 | 量子信息不能被精确复制，保证了信息唯一性和安全性。 |
🔐 量子通信的核心技术：量子密钥分发（QKD）
量子密钥分发是量子通信中目前最成熟、已实用化的部分。
利用量子比特传输密钥；
窃听会引起量子态的变化，从而被发现；
一旦被发现通信被窃听，双方丢弃密钥并重新协商，确保绝对安全。
常见协议：
| 协议名 | 特点 |
|---|---|
| BB84协议 | 第一个实用量子密钥分发协议，基于偏振光 |
| E91协议 | 基于量子纠缠 |
| Decoy-State | 提高BB84的抗干扰性和传输距离 |
🚀 应用领域
| 应用方向 | 场景 |
|---|---|
| 国家级安全通信 | 政府、军队的绝密通信 |
| 金融通信安全 | 银行之间的密钥传输和账户验证 |
| 量子网络与量子互联网 | 构建全球性的量子信息通信网络 |
| 卫星量子通信 | 通过卫星进行远距离量子密钥分发（如“墨子号”） |
🌍 中国在量子通信的领先地位
中国在全球量子通信领域处于领先地位：
| 成就 | 说明 |
|---|---|
| “墨子号”量子卫星 | 世界首颗量子科学实验卫星，实现千公里级QKD |
| 京沪干线量子通信 | 全长2000多公里，实现多点城市之间量子加密通信 |
| 量子互联网原型网 | 国内已有部分高校与科研单位构建试验网络 |
📉 技术挑战
| 难点 | 说明 |
|---|---|
| 信道损耗大 | 光纤或自由空间中量子态容易被破坏 |
| 设备昂贵 | 目前量子探测器、光源、稳定系统成本较高 |
| 中继与网络结构复杂 | 无法简单地“放大转发”，需开发量子中继器 |
| 量子存储器技术未成熟 | 限制了大规模网络的构建与同步 |
🔮 未来展望
从点对点通信 → 构建量子互联网
与传统通信技术融合（量子加密 + 经典网络）
助力 6G 通信实现超高安全等级传输
可能催生“量子计算 + 量子通信 + 量子传感”的新一代基础设施