武陵观察网 问答 量子理论的应用技术有哪些

量子理论的应用技术有哪些

结合量子理论的应用技术

微型计算机的芯片上有些东西。这个东西小到可以用显微镜看到,但它有计算机的计算能力,可以通过光和声音移动。这就是量子技术。目前,量子通信和量子计算是量子技术领域中两个很有前景的子领域。

量子通信是指利用量子纠缠效应传输信息的一种新型通信方式。量子通信主要基于量子纠缠态理论,利用量子隐形传态(传输)实现信息传输。根据实验验证,无论两个纠缠粒子相距多远,只要其中一个发生变化,另一个也会瞬间发生变化。利用这一特性,可以实现光量子通信。

量子计算是一种新的计算模式,遵循量子力学规律,控制量子信息单元进行计算。量子力学态的叠加原理使得量子信息单元的态处于各种可能性的叠加态,这就导致了量子信息处理在效率上比经典信息处理有更大的潜力。普通计算机中的2位寄存器一次只能存储4个二进制数,而量子计算机中的2位量子位寄存器可以同时存储这4个态的叠加。随着量子比特数的增加,对于n个量子比特,量子信息可以以两种可能的状态叠加。随着量子力学演化的并行性,它可以表现出比传统计算机更快的处理速度。

市场初步成熟,应用前景广阔。

目前,量子通信的理论和实现已经取得突破,中国在理论和实践上都走在世界前列。中国政府及相关管理部门高度重视自主量子科技的发展,为量子通信技术的基础和工程研究提供了强有力的政策和资金支持。以上为我们加快实用化量子通信技术研究,占领信息技术前沿领域制高点,实现通信设备跨越式发展提供了千载难逢的历史机遇。

短期来看,国内量子通信市场规模约为100-130亿元;长期来看,市场规模将超过1000亿,前景非常广阔。目前,量子通信广泛应用于金融、国防、政务等领域。在金融领域,2015年2月,工行成功应用量子通信技术,实现了北京分行电子档案信息的同城加密传输,成为量子通信在国内银行业的首次成功应用。预计到2020年,国内量子通信市场规模将达到210亿元。

通信方式绝对安全,计算能力成倍提升。

量子通信具有传统通信方式不具备的绝对安全特性。它不仅在国家安全、金融等信息安全领域具有巨大的应用价值和前景,而且逐渐走进人们的日常生活。未来有望建立广域严格保密的通信专网。在广域通信密钥生成和分发系统的支持下,在广域网络中,任意两个用户都可以用量子密钥实现逐位加密通信,从而形成一个具有严格安全性的广域通信网络。

量子计算将成倍提高当前的计算能力。量子比特越多,功能越强大。“RSA”是目前最有影响力的公钥加密算法,可以抵抗迄今已知的大部分密码攻击。对于安全级别很高的1024位二进制RSA密码,用目前最强大的计算机也要300万年才能解开。如果未来能开发出1024量子位的量子计算机,只需要几天就能解锁。

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量子理论的应用技术有哪些

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