量子網路什麼意思

⑴ 量子網路的歷史

20世紀60年代至70年代，人們發現能耗會導致計算機中的晶元發熱，極大地影響了晶元的集成度，從而限制了計算機的運行速度。研究發現，能耗來源於計算過程中的不可逆操作。那麼，是否計算過程必須要用不可逆操作才能完成呢？問題的答案是：所有經典計算機都可以找到一種對應的可逆計算機，而且不影響運算能力。既然計算機中的每一步操作都可以改造為可逆操作，那麼在量子力學中，它就可以用一個幺正變換來表示。早期量子網路，實際上是用量子力學語言描述的經典計算機，並沒有用到量子力學的本質特性，如量子態的疊加性和相乾性。在經典計算機中，基本信息單位為比特，運算對象是各種比特序列。與此類似，在量子網路中，基本信息單位是量子比特，運算對象是量子比特序列。所不同的是，量子比特序列不但可以處於各種正交態的疊加態上，而且還可以處於糾纏態上。這些特殊的量子態，不僅提供了量子並行計算的可能，而且還將帶來許多奇妙的性質。與經典計算機不同，量子網路可以做任意的幺正變換，在得到輸出態後，進行測量得出計算結果。因此，量子計算對經典計算作了極大的擴充，在數學形式上，經典計算可看作是一類特殊的量子計算。量子網路對每一個疊加分量進行變換，所有這些變換同時完成，並按一定的概率幅疊加起來，給出結果，這種計算稱作量子並行計算。除了進行並行計算外，量子網路的另一重要用途是模擬量子系統，這項工作是經典計算機無法勝任的。
無論是量子並行計算還是量子模擬計算，本質上都是利用了量子相乾性。遺憾的是，在實際系統中量子相乾性很難保持。在量子網路中，量子比特不是一個孤立的系統，它會與外部環境發生相互作用，導致量子相乾性的衰減，即消相干。因此，要使量子計算成為現實，一個核心問題就是克服消相干。而量子編碼是迄今發現的克服消相干最有效的方法。主要的幾種量子編碼方案是：量子糾錯碼、量子避錯碼和量子防錯碼。量子糾錯碼是經典糾錯碼的類比，是目前研究的最多的一類編碼，其優點為適用范圍廣，缺點是效率不高。

⑵ 量子網路的原理

將一個粒子的量子信息發向遠處的另一個糾纏粒子，該粒子在接收到這些信息後，會成為原粒子的復製品。一個粒子可以傳遞有限的信息，而億萬個粒子聯手，就形成量子網路。

⑶ 如何用通俗語言解釋什麼是量子通信

量子通信是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發展起來的新型交叉學科，是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等，近來這門學科已逐步從理論走向實驗，並向實用化發展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關注。基於量子力學的基本原理，並因此成為國際上量子物理和信息科學的研究熱點。

量子通信具有傳統通信方式所不具備的絕對安全特性，不但在國家安全、金融等信息安全領域有著重大的應用價值和前景，而且逐漸走進人們的日常生活。

為了讓量子通信從理論走到現實,從上世紀90年代開始,國內外科學家做了大量的研究工作。自1993年美國IBM的研究人員提出量子通信理論以來，美國國家科學基金會和國防高級研究計劃局都對此項目進行了深入的研究，歐盟在1999年集中國際力量致力於量子通信的研究，研究項目多達12個，日本郵政省把量子通信作為21世紀的戰略項目。我國從上世紀80年代開始從事量子光學領域的研究，近幾年來，中國科學技術大學的量子研究小組在量子通信方面取得了突出的成績。

全通型量子通信網路是一個5節點的星型量子通信網路，克服了量子信號在商用光纖上傳輸的不穩定性是量子保密通信技術實用化的主要技術障礙，首次實現了兩兩用戶間同時進行通信，互不影響。該網路用戶間的距離可達20公里，可以覆蓋一個中型城市；容納了互聯互通和可信中繼兩種重要的量子通信組網方式，並實現了上級用戶對下級用戶的通信授權管理。

該成果首次全面展示和檢驗了量子通信系統組網和擴展的能力，標志著大規模可擴展網路量子通信技術的成熟，將量子通信實用化和產業化進程又向前推進了一大步。據稱，潘建偉團隊將與中國電子科技集團公司第38研究所等機構合作，在合肥市及周邊地區啟動建設一個40節點量子通信網路示範工程，為量子通信的大規模應用積累工程經驗。

⑷ 為什麼叫量子網路

量子網路又稱量子通信。
量子通信並不是所謂「瞬間移動」，但是其概念也很相近。量子網路應用的原理是量子糾纏（quantum entanglement）。量子糾纏描述了這樣一個現象：兩個彼此處於量子糾纏微觀粒子無論距離多遠，即使一個在太陽系另一個在幾十萬光年外的未知星雲，只要這兩個粒子彼此處於量子糾纏，則通過改變一個粒子的量子狀態，就可以使另一個粒子狀態也發生改變。一個粒子可以傳遞有限的信息，而億萬個粒子聯手，就形成了量子網路。之前該領域面臨的最大問題是如何保持脆弱的量子粒子的完好性，甚至只要我們看它一眼（當然你什麼也看不到），光子就有可能將其破壞。研究人員此番在拉帕爾瓦將一些糾纏態量子中的一個通過高能量激光成功發射到特納利夫島。這樣一來，一旦位於拉帕爾瓦的糾纏態光子有了變化，特納利夫島上的糾纏態光子就會「立刻響應」，這種傳遞沒有任何的延遲，響應速度甚至超過了光速，但這種傳遞本質上是量子狀態下的傳送，而非實際物質的傳遞。

量子網路有何用途呢？從小的角度看，由量子理論我們可以知道，沒有人可以對糾纏態光子進行「監控」，因此人們可以通過量子網路建立起一套無法被破譯的安全密鑰系統，相信這將受到各國政府的熱烈歡迎。從長遠角度看，量子網路可以構架出一個由量子計算機構成的網際網路主幹，從理論上來說，每台鏈接到量子網路的量子計算機和量子晶元都可以通過糾纏態光子「立即」與彼此建立連接。

研究人員下一步的工作重點是發射一個能夠收發量子的近地軌道衛星，這並不是件容易的事，所以我們可能還得等上幾年（或者幾十年）。不過這個領域的發展速度已經超乎了我們的想像。就在兩年前，量子數據傳輸的距離記錄還是中國團隊創造的16千米，今年年初這個數據就被他們刷新至97千米，現在我們已經能夠達到143千米了。誰知道呢，說不定我們在有生之年就能看到傳說中的量子網路的誕生了。

⑸ 量子網路的介紹

量子網路是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。當某個裝置處理和計算的是量子信息，運行的是量子演算法時，它就是量子網路。量子網路的概念源於對可逆計算機的研究。研究可逆計算機的目的是為了解決計算機中的能耗問題。

⑹ 量子是什麼意思

量子（quantum）是現代物理的重要概念。最早是德國物理學家M·普朗克在1900年提出的。他假設黑體輻射中的輻射能量是不連續的，只能取能量基本單位的整數倍。後來的研究表明，不但能量表現出這種不連續的分離化性質，其他物理量諸如角動量、自旋、電荷等也都表現出這種不連續的量子化現象。這同以牛頓力學為代表的經典物理有根本的區別。量子化現象主要表現在微觀物理世界。描寫微觀物理世界的物理理論是量子力學。
量子一詞來自拉丁語quantus，意為「有多少」，代表「相當數量的某物質」。在20世紀的前半期，出現了新的概念。許多物理學家將量子力學視為了解和描述自然的基本理論。在量子出現在世界上100多年間，經過普朗克等許多科學家的不懈努力，已初步建立量子力學理論。後來，經愛因斯坦等人的完善，達到了頂峰！
一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位，則這個物理量是量子化的，並把最小單位稱為量子。量子英文名稱量子一詞來自拉丁語quantus，意為「有多少」，代表「相當數量的某物質」。在物理學中常用到量子的概念，指一個不可分割的基本個體。例如，「光的量子」（光子）是光的單位。而延伸出的量子力學、量子光學等成為不同的專業研究領域。其基本概念為所有的有形性質是「可量子化的」。「量子化」指其物理量的數值是特定的，而不是任意值。例如，在原子中，電子的能量是可量子化的。這決定原子的穩定和一般問題。在20世紀的前半期，出現了新的概念。許多物理學家將量子力學視為了解和描述自然的的基本理論。
通俗地說，量子是能表現出某物質或物理量特性的最小單元。

⑺ 量子網路的理論依據

量子理論研究者很早就發現了開啟量子通訊的鑰匙——量子糾纏。量子糾纏描述了這樣一個現象：兩個微觀粒子位於宇宙空間中的兩邊，無論相隔多遠，只要這兩個粒子彼此處於量子糾纏，則通過改變一個粒子的量子狀態，就可以使非常遙遠的另一個粒子狀態也發生改變，信號超越了時空的阻隔，直接送達了另一個粒子那裡。
這種神奇的現象和我們生活中所說的「心靈感應」很類似，兩個相距遙遠的人不約而同地想去做同一件事，好像有一根無形的線繩牽著兩個人。
這種理論上的超過通訊方式激起了量子科學家們的雄心壯志，他們試圖建立起比現在的互聯網快千萬倍的量子網路。

⑻ 多體量子導引有助多用戶量子網路搭建，那麼什麼是量子網路呢

信息最小的單位是比特，是事物最小的區別度。而且每種事物都有相應的信息量，都可由相應的二進制碼集編碼表達。當然，也可由n進制數碼表達，所以，事物的信息，可以編輯在一個有限循環群上，一般二進制數是最「底層」的數集，其它n進制數集都可由二進制數表示，如4進制數，可以表示成2位2進制數，8進制數，可以表示成3位2進制數等等。

⑼ 量子網路是什麼樣的速度

量子通信的速度是不可知的，或者說不確定。因為所謂量子通信是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式，是近二十年發展起來的新型交叉學科，是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。光量子通信主要基於量子糾纏態的理論，使用量子隱形傳態（傳輸）的方式實現信息傳遞。根據實驗驗證，具有糾纏態的兩個粒子無論相距多遠，只要一個發生變化，另外一個也會瞬間發生變化，利用這個特性實現光量子通信的過程如下：事先構建一對具有糾纏態的粒子，將兩個粒子分別放在通信雙方，將具有未知量子態的粒子與發送方的粒子進行聯合測量（一種操作），則接收方的粒子瞬間發生坍塌（變化），坍塌（變化）為某種狀態，這個狀態與發送方的粒子坍塌（變化）後的狀態是對稱的，然後將聯合測量的信息通過經典信道傳送給接收方，接收放根據接收到的信息對坍塌的粒子進行幺正變換（相當於逆轉變換），即可得到與發送方完全相同的未知量子態。

⑽ 量子互聯網和量子通信網路有區別嗎

量子互聯網是指通過量子技術傳遞信息，實現無視距離零延時通信。相較於現在的光纖通訊對遠距離信息傳輸有巨大優勢。
量子通信網路指使用了量子加密技術的通信網路，指信息通信中使用量子密鑰加密，無法被破解或監聽的量子通信技術。