一(yi)种(zhong)(zhong)被称为量(liang)子(zi)通(tong)信(xin)的(de)新的(de)通(tong)信(xin)方式初露端倪(ni)。它是(shi)一(yi)种(zhong)(zhong)不(bu)(bu)受通(tong)信(xin)双方空(kong)间距离限制、不(bu)(bu)存在任何(he)传输时延的(de)真正(zheng)意义上的(de)实时通(tong)信(xin),因此,它可望承(cheng)担起(qi)未来宇宙(zhou)通(tong)信(xin)的(de)使命。那么(me),什(shen)么(me)是(shi)量(liang)子(zi)通(tong)信(xin)呢(ni)?
简单(dan)地说,量子(zi)(zi)通(tong)信(xin)就是(shi)(shi)(shi)根据(ju)量子(zi)(zi)力学(xue)关(guan)(guan)(guan)于(yu)(yu)(yu)相(xiang)(xiang)互耦合(he)的(de)(de)(de)(de)微观(guan)粒子(zi)(zi)(如电(dian)子(zi)(zi)、光子(zi)(zi)等)之(zhi)间(jian)存(cun)在的(de)(de)(de)(de)超光速(su)关(guan)(guan)(guan)联来实(shi)现信(xin)息的(de)(de)(de)(de)传递。量子(zi)(zi)力学(xue)指出,如果我们对相(xiang)(xiang)互耦合(he)的(de)(de)(de)(de)一对粒子(zi)(zi)中的(de)(de)(de)(de)一个(ge)粒子(zi)(zi)进行测量,另一个(ge)粒子(zi)(zi)将(jiang)会(hui)瞬时“感应(ying)(ying)”到这(zhei)(zhei)(zhei)种(zhong)影(ying)响(xiang),并发(fa)生相(xiang)(xiang)应(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)变化(hua),而不(bu)(bu)管这(zhei)(zhei)(zhei)两个(ge)粒子(zi)(zi)间(jian)相(xiang)(xiang)隔多远。上述(shu)这(zhei)(zhei)(zhei)种(zhong)微观(guan)粒子(zi)(zi)间(jian)的(de)(de)(de)(de)超光速(su)关(guan)(guan)(guan)联和影(ying)响(xiang)叫做“缠结”,它是(shi)(shi)(shi)一种(zhong)具有(you)交互作用的(de)(de)(de)(de)粒子(zi)(zi)之(zhi)间(jian)通(tong)过(guo)“感应(ying)(ying)”而建立的(de)(de)(de)(de)神奇连(lian)接(jie)。这(zhei)(zhei)(zhei)种(zhong)连(lian)接(jie)是(shi)(shi)(shi)实(shi)现超光速(su)通(tong)信(xin)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)依据(ju)。量子(zi)(zi)通(tong)信(xin)的(de)(de)(de)(de)优点很多,首(shou)先便是(shi)(shi)(shi)它的(de)(de)(de)(de)零(ling)时延,正是(shi)(shi)(shi)由于(yu)(yu)(yu)这(zhei)(zhei)(zhei)个(ge)特(te)性(xing),它可望应(ying)(ying)用于(yu)(yu)(yu)未来的(de)(de)(de)(de)星际通(tong)信(xin);其次是(shi)(shi)(shi)它可以(yi)不(bu)(bu)通(tong)过(guo)双方之(zhi)间(jian)的(de)(de)(de)(de)空间(jian)进行,这(zhei)(zhei)(zhei)就避免了环境(jing)对通(tong)信(xin)的(de)(de)(de)(de)干(gan)扰;第三,是(shi)(shi)(shi)保(bao)密性(xing)强,因为信(xin)息载(zai)体可以(yi)只(zhi)保(bao)存(cun)在收发(fa)信(xin)息的(de)(de)(de)(de)双方,使与此项通(tong)信(xin)无(wu)(wu)关(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)第三者无(wu)(wu)法干(gan)扰和窃听(ting)。此外,它还是(shi)(shi)(shi)一种(zhong)环保(bao)型通(tong)信(xin),不(bu)(bu)会(hui)产生电(dian)磁污(wu)染。
量(liang)子(zi)(zi)(zi)通信(xin)(xin)(xin)系统由(you)量(liang)子(zi)(zi)(zi)态(tai)发(fa)生器(qi)、量(liang)子(zi)(zi)(zi)通道和(he)量(liang)子(zi)(zi)(zi)测(ce)量(liang)装置组成。按其所传(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)送(song)的信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)是(shi)(shi)(shi)经(jing)典还是(shi)(shi)(shi)量(liang)子(zi)(zi)(zi)而分为(wei)两类(lei)。前者主要用于(yu)量(liang)子(zi)(zi)(zi)密钥的传(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)输(shu),后(hou)者则可(ke)用于(yu)量(liang)子(zi)(zi)(zi)隐形传(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)态(tai)和(he)量(liang)子(zi)(zi)(zi)纠(jiu)缠的分发(fa)。隐形传(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)态(tai)是(shi)(shi)(shi)一种脱离实物的信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)传(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)送(song),它的过程是(shi)(shi)(shi)光提取原(yuan)物的所有(you)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi),然(ran)后(hou)将(jiang)这些(xie)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)传(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)送(song)到接收地(di)点(dian),接收者再根据这些(xie)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)选取与构(gou)成原(yuan)物相同(tong)的基本(ben)单元,制(zhi)造出原(yuan)物完美(mei)的复制(zhi)品(pin)。但是(shi)(shi)(shi),量(liang)子(zi)(zi)(zi)力学的不(bu)确定性原(yuan)理不(bu)允许精确地(di)提取原(yuan)物的全部信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi),这个(ge)复制(zhi)品(pin)不(bu)可(ke)能是(shi)(shi)(shi)完美(mei)的。因此“隐形传(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)态(tai)”不(bu)过是(shi)(shi)(shi)一种幻想而已。
1993年,6位科学家提(ti)出了利用(yong)经典(dian)(dian)力学与(yu)量(liang)子(zi)(zi)(zi)力学相结(jie)合的(de)(de)方(fang)(fang)法来实现量(liang)子(zi)(zi)(zi)隐(yin)形(xing)传态(tai)的(de)(de)方(fang)(fang)案:将(jiang)某(mou)个粒子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)未(wei)知量(liang)子(zi)(zi)(zi)态(tai)传送(song)到(dao)另一个地方(fang)(fang),把另一个粒子(zi)(zi)(zi)制(zhi)备(bei)到(dao)该(gai)量(liang)子(zi)(zi)(zi)态(tai)上,而原(yuan)来的(de)(de)粒子(zi)(zi)(zi)仍留在原(yuan)处。其基本(ben)思想(xiang)是:将(jiang)原(yuan)物的(de)(de)信息(xi)(xi)分成经典(dian)(dian)信息(xi)(xi)和(he)(he)量(liang)子(zi)(zi)(zi)信息(xi)(xi)两部分,它们分别(bie)经由(you)经典(dian)(dian)通道和(he)(he)量(liang)子(zi)(zi)(zi)测量(liang)而获得,量(liang)子(zi)(zi)(zi)信息(xi)(xi)是发送(song)者(zhe)在测量(liang)中未(wei)提(ti)取的(de)(de)其余信息(xi)(xi);接收者(zhe)在获得这(zhei)两种信息(xi)(xi)后,就可以制(zhi)备(bei)出原(yuan)物量(liang)子(zi)(zi)(zi)态(tai)的(de)(de)完全(quan)复制(zhi)品。
量子通信(xin)的最终实(shi)现(xian),需要(yao)将量子技(ji)术、生物技(ji)术和(he)通信(xin)技(ji)术紧(jin)密地结合起来(lai)。另外(wai),通过对人脑(nao)意(yi)识过程(cheng)的深入(ru)研究,还有可能使量子通信(xin)的速率大(da)大(da)提(ti)高。以至有一天,可以将生物芯(xin)片植入(ru)人的大(da)脑(nao),实(shi)现(xian)人脑(nao)间(jian)的超光速通信(xin)。
11.下面各项中,对“量子通信”定义正确的一项是( )
A.量(liang)子通信(xin)(xin)是一种(zhong)不(bu)受通信(xin)(xin)双方空(kong)间距(ju)离(li)限制,不(bu)存在任何传输时(shi)延的实时(shi)通信(xin)(xin)。
B.量子(zi)通(tong)信是根据(ju)量子(zi)力(li)学(xue)关于(yu)相互耦合的微观粒子(zi)之间存在超光速(su)关联来(lai)实(shi)现信息传递的通(tong)信方式。
C.量子通信是具(ju)有(you)零时延,抗干扰(rao),保(bao)密(mi)性(xing)强的环保(bao)型通信。
D.量(liang)(liang)子(zi)通信(xin)是由(you)量(liang)(liang)子(zi)态发生器、量(liang)(liang)子(zi)通道和量(liang)(liang)子(zi)测量(liang)(liang)装置组成的新型通信(xin)。
12.下面各项,不符合文(wen)意的一(yi)项是(shi)( )
A.缠结是指(zhi)测量相互耦合(he)的一(yi)对粒(li)子(zi)中的一(yi)个粒(li)子(zi),另一(yi)个粒(li)子(zi)将会瞬(shun)时“感应”,并发生(sheng)相应变(bian)化的神(shen)奇(qi)连(lian)接。
B.经典(dian)信(xin)息主要用(yong)于(yu)量(liang)(liang)(liang)子(zi)密钥(yao)的传输,量(liang)(liang)(liang)子(zi)信(xin)息可(ke)用(yong)于(yu)量(liang)(liang)(liang)子(zi)隐形传态和量(liang)(liang)(liang)子(zi)纠缠的分(fen)发。
C.隐形传态的过程是光提取(qu)原(yuan)(yuan)物(wu)的所有信息(xi)并传送到接收地点,然后根据这些信息(xi)选取(qu)与构成原(yuan)(yuan)物(wu)相同的基本单元,制(zhi)造(zao)出完美的复制(zhi)品。
D.量子隐形传态(tai)的新方案,在信息(xi)传送(song)过程中,传送(song)的仅仅是(shi)原物(wu)的量子态(tai),而(er)不是(shi)原物(wu)本身。
13.下面各(ge)项(xiang)依据原文进行的推断(duan)和想象(xiang),正确的一项(xiang)是(shi)( )
A.量子通(tong)信因为(wei)具有零时延的(de)优点,所以可用于星际通(tong)信。
B.只(zhi)要利用经典(dian)力(li)学(xue)与量子(zi)力(li)学(xue)相结合的方法,就(jiu)能最终实(shi)现量子(zi)通信。
C.接收(shou)者获得经典信(xin)息(xi)(xi)与量子(zi)信(xin)息(xi)(xi)后,就可以(yi)制(zhi)备出原(yuan)物(wu)量子(zi)态(tai)的完全(quan)复制(zhi)品。
D.通过(guo)对人脑意识过(guo)程(cheng)的深入(ru)研(yan)究,使量子通信的速率大大提(ti)高(gao),大脑植入(ru)生物芯片后,就可以(yi)实(shi)现人脑间的超光速通信。
参考答案:1.B 2.C 3.C