量子網路什麼時候出來的

A. 我國實現了洲際量子通信嗎

9月29日，世界首條量子保密通信干線——「京滬干線」正式開通。當日，結合「京滬干線」與「墨子號」的天地鏈路，我國科學家成功實現了洲際量子保密通信。這標志著我國在全球已構建出首個天地一體化廣域量子通信網路雛形，為未來實現覆蓋全球的量子保密通信網路邁出了堅實的一步。

量子通信是迄今唯一被嚴格證明無條件安全的通信方式，可以有效解決信息安全問題。據悉，未來將以「京滬干線」為基礎，推動量子通信在金融、政務、國防、電子信息等領域的大規模應用，建立完整的量子通信產業鏈和下一代國家主權信息安全生態系統，最終構建基於量子通信安全保障的量子互聯網。此外，京滬干線的建成和開通也將吸引和培育一批量子保密通信領域的上下游企業，使量子保密通信產業成為我國重要的戰略性新興產業。

中國科技飛速發展，領先世界先進水平！

B. 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。

C. 量子網路是怎麼被提出來的

1982年費因曼預測它的可能，1985年大衛 徳義奇證明可能，接著，幾年就造成了

D. 我國科學家實現100公里量子直接通信，這是怎麼做到的

4月12日北京量子信息科學研究院發來消息，我國科學家成功設計出了一種相位量子態與時間戳量子態混合編碼的量子直接通信系統，能夠實現100公里的量子直接通信，這也是目前世界上最長的量子直接通信距離。

此前公開發表的成果中，量子直接通信的最長距離是18公里，而今後的量子直接通信系統能夠實現100公里，而且還能支撐廣域量子網路的一些廣泛應用。

正是有這些科學家和科研團隊，我們的科技、生活都在飛速進步。

E. 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。

F. 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。

G. 中國的量子技術的發展

我國量子通信方面的理論研究起步雖然相對滯後，但在實驗上幾乎是與國外同行同步進行:

早在1995年，中國科學物理所首次以BB84協議方案在國內完成了演示實驗。

2000年中科院物理研究所和中科院研究生院合作完成了國內第一個850納米波長全光纖1.1KM量子保密通信實驗。

2003年，中國科學技術大學中科院量子通信重點實驗室成功地在校園內鋪設了總長為3.2KM的量子通信系統。

2005年，中國科學技術大學郭光燦院士領導的科研小組通過現有光纜線路在北京和天津之間實現在125KM量子通信原理性實驗。

2006年，中國科學技術大學潘建偉教授領導的科研小姐，利用糾纏光子對實現了不受外界干擾的量子密碼傳輸

2008年10月，潘建偉小組構建了基於商用光纖和誘變態相位編碼的3節點量子通信網路，節點間距離20KM，實現了實時網路通話和3方對講功能。這一成果的發布早於歐洲科學家發布的量子通信網路系統，使得潘建偉小組成為國際上報道的兩個嚴格安全的實用化量子通信網路實驗研究小組之一。

2016年，在我國大漠深處的酒泉衛星發射中心，中國首顆量子通訊衛星「墨子號」成功升空，其在天地之間的數據傳輸，實現了人類歷史上首次量子通信，為今後構建量子通信網路先行試驗。

2017年，全線貫通運行的京滬干線實現了與「墨子號」衛星的連接。這條不同凡響的高鐵干線採用了量子密鑰和量子網路等眾多技術，是全球第一條採用量子通信的鐵路。

事實上，中國的量子通信技術已經達到世界頂尖水平，領先歐美國家不止一個身位。世界上首個光量子計算機在我國面世，其計算能力遠遠超出天河系列超級計算機。

不僅如此，而且國內企業也正與研究機構在加強合作，共同推進量子產業化的進程。

H. 全球首顆量子實驗衛星將發射，"量子互聯網"有多牛

量子通信是當前科技界炙手可熱的前沿課題之一，全國政協委員、中國科學技術大學常務副校長潘建偉院士近日表示，全球首顆量子科學實驗衛星有望在7月發射，這也是繼2015年首發暗物質粒子探測衛星「悟空」之後，我國空間科學衛星計劃的又一重要環節，同時潘建偉院士還透露，2016年下半年，「京滬干線」大尺度光纖量子通信骨幹網即將建成。屆時，一個天地一體化的量子通信網路的雛形就形成了。展望量子通信前景，未來我國還將建設全球化的量子通信基礎設施，形成完整的量子通信產業鏈和下一代國家主權信息安全生態系統，構建基於量子通信安全保障的未來互聯網，即「量子互聯網」。

量子通信是當前科技界炙手可熱的前沿課題之一，全國政協委員、中國科學技術大學常務副校長潘建偉院士近日表示，全球首顆量子科學實驗衛星有望在7月發射，這也是繼2015年首發暗物質粒子探測衛星「悟空」之後，我國空間科學衛星計劃的又一重要環節，同時潘建偉院士還透露，2016年下半年，「京滬干線」大尺度光纖量子通信骨幹網即將建成。屆時，一個天地一體化的量子通信網路的雛形就形成了。展望量子通信前景，未來我國還將建設全球化的量子通信基礎設施，形成完整的量子通信產業鏈和下一代國家主權信息安全生態系統，構建基於量子通信安全保障的未來互聯網，即「量子互聯網」。

我國量子通信的發展路線圖。

「無條件」安全的「量子互聯網」有多牛？

量子通信，指利用光子的量子狀態載入並傳輸信息。「從原理上來說，量子通信是無條件安全的通信方式。」潘建偉說，「由於作為信息載體的單光子不可分割、量子狀態不可克隆，可以實現抵禦任何竊聽的密鑰分發，進而能保證用其加密的內容不可破譯。」

信息科技進一步發展面臨著兩大瓶頸，即計算能力瓶頸和信息安全瓶頸：一方面，隨著半導體晶體管的尺寸接近納米級，電子的運動不再遵守經典物理學規律，半導體晶體管將不再可靠，著名的「摩爾定律」終將失效；另一方面，晶元後門、光纜竊聽、「棱鏡門」等竊聽與黑客攻擊，以及超級計算機運算速度突破億億次每秒，使得信息面臨著越來越嚴重的竊聽和破譯風險。「量子力學在百年來的發展過程中，已經為解決這些重大問題作好了准備。」潘建偉說。

潘建偉、陸朝陽等不久前在國際上首次實現基於半導體量子點的高效率和高全同性的單光子源，綜合性能達到國際最優，為實現基於固態體系的大規模光子糾纏和量子信息處理技術奠定了科學基礎。

潘建偉領導的科研團隊，除了在量子通信科研方面取得了突破性進展之外，還著力在量子計算與模擬、量子精密測量方面展開攻關。

量子計算利用量子態的疊加性質，可以實現計算能力的飛躍。比如，求解一個億億億變數的方程組，利用億億次的天河二號需要100年。利用量子計算機則只需0.01秒。

據介紹，這將為解決密碼分析、氣象預報、葯物設計、金融分析等大規模計算難題提供全新的方案。量子模擬機則可視為解決某些特定問題的「專用」量子計算機，可有效揭示一些復雜物理系統的規律。

「英國《自然》雜志在一篇文章中指出，在不久的將來，利用量子模擬揭示高溫超導和高效氮固化等的機制，指導產業每年有望產生數百億美元的直接經濟效益，還可以為實現規模化的通用量子計算機奠定基礎。」潘建偉說。

他還表示，量子精密測量可以實現對重力、時間、位置等物理參數的超高靈敏度測量，大幅度提升導航、定位、資源勘探和醫學檢測等的准確性和精度。

I. 什麼是量子網路

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。

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。

J. 量子科技是什麼東西

量子科技是量子信息。

量子信息是量子物理與信息技術相結合發展起來的新學科,主要包括量子通信和量子計算2個領域。量子通信主要研究量子密碼、量子隱形傳態、遠距離量子通信的技術等等;量子計算主要研究量子計算機和適合於量子計算機的量子演算法。

通俗而言，兩個相距遙遠的陌生人不約而同地想做同一件事，好像有一根無形的線繩牽著他們，這種神奇現象可謂「心靈感應」。

與此類似，所謂量子糾纏，是指在微觀世界裡，有共同來源的兩個微觀粒子之間存在著糾纏關系，不管它們距離多遠，只要一個粒子狀態發生變化，就能立即使另一個粒子狀態發生相應變化。量子通信正是利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型通信方式。此種通信技術若能得以實現，其影響將是劃時代的。

(10)量子網路什麼時候出來的擴展閱讀

在時空方面，由於量子通信屬於超光速通信，不僅是「最快的通信」，而且有穿越大氣層的可能，從而為基於衛星量子中繼的全球化通信網奠定了可靠基礎。日前，德國物理學家就正在利用量子糾纏效應打造量子互聯網，其研究人員稱：「我們已經實現了第一個量子網路原型，在節點之間完成了量子信息的可逆交換。

此外，還可以在兩個節點之間產生遠程糾纏，並保持約100微秒……未來人們通過它不僅可以進行遠距離的量子信息溝通，而且還將使大型量子互聯網完全實現成為可能。」