武陵观察网 问答 量子技术研究有哪些应用(量子理论的发展及其现实意义)

量子技术研究有哪些应用(量子理论的发展及其现实意义)

结合量子理论的应用技术

微型计算机的芯片上有一种东西,小到可以用显微镜看到,但具有计算机的计算能力,可以用光和声音移动。这就是量子技术。目前量子技术领域有两个很有前景的子领域:量子通信和量子计算。

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,无论两个处于纠缠态的粒子相距多远,

只要一个发生变化,另一个就会瞬间发生变化,利用这个特性就可以实现光量子通信。

量子计算是一种遵循量子力学规律,规范量子信息单元计算的新型计算模式。量子力学态的叠加原理使量子信息单元的态处于各种可能性的叠加态,这导致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个态的叠加态。随着量子位数量的增加,对于n个量子位,

量子信息可以处于两种可能状态的叠加状态,随着量子力学演化的并行性,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,量子通信领域的理论和实现方法取得了突破性进展,中国在理论和实践上都处于世界前列。我国政府和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。目前量子通信比较成熟的领域是金融、国防、政务。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文件信息在同城之间的加密传输,这标志着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,而且逐渐进入人们的日常生活。未来有望建立广域严格安全的通信专网。

在广域通信密钥生成与分发系统的支撑下,在广域网范围内,任意两用户之间可以实现量子密钥逐比特加密通信,从而构成具有严格安全性能的广域通信网络。

量子计算将使当前计算能力实现指数级的提升,量子位数越多,功能越强大。“RSA”是目前最有影响力的公钥加密算法,它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击。对于密级较高的1024位二进制RSA密码,

用当前最强大的计算机进行解除,需要300万年的时间,如果未来能研发出1024量子比特的量子计算机,则只需几天的时间就可以解除。

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量子技术研究有哪些应用(量子理论的发展及其现实意义)

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