量子网络什么意思

⑴ 量子网络的历史

20世纪60年代至70年代，人们发现能耗会导致计算机中的芯片发热，极大地影响了芯片的集成度，从而限制了计算机的运行速度。研究发现，能耗来源于计算过程中的不可逆操作。那么，是否计算过程必须要用不可逆操作才能完成呢？问题的答案是：所有经典计算机都可以找到一种对应的可逆计算机，而且不影响运算能力。既然计算机中的每一步操作都可以改造为可逆操作，那么在量子力学中，它就可以用一个幺正变换来表示。早期量子网络，实际上是用量子力学语言描述的经典计算机，并没有用到量子力学的本质特性，如量子态的叠加性和相干性。在经典计算机中，基本信息单位为比特，运算对象是各种比特序列。与此类似，在量子网络中，基本信息单位是量子比特，运算对象是量子比特序列。所不同的是，量子比特序列不但可以处于各种正交态的叠加态上，而且还可以处于纠缠态上。这些特殊的量子态，不仅提供了量子并行计算的可能，而且还将带来许多奇妙的性质。与经典计算机不同，量子网络可以做任意的幺正变换，在得到输出态后，进行测量得出计算结果。因此，量子计算对经典计算作了极大的扩充，在数学形式上，经典计算可看作是一类特殊的量子计算。量子网络对每一个叠加分量进行变换，所有这些变换同时完成，并按一定的概率幅叠加起来，给出结果，这种计算称作量子并行计算。除了进行并行计算外，量子网络的另一重要用途是模拟量子系统，这项工作是经典计算机无法胜任的。
无论是量子并行计算还是量子模拟计算，本质上都是利用了量子相干性。遗憾的是，在实际系统中量子相干性很难保持。在量子网络中，量子比特不是一个孤立的系统，它会与外部环境发生相互作用，导致量子相干性的衰减，即消相干。因此，要使量子计算成为现实，一个核心问题就是克服消相干。而量子编码是迄今发现的克服消相干最有效的方法。主要的几种量子编码方案是：量子纠错码、量子避错码和量子防错码。量子纠错码是经典纠错码的类比，是目前研究的最多的一类编码，其优点为适用范围广，缺点是效率不高。

⑵ 量子网络的原理

将一个粒子的量子信息发向远处的另一个纠缠粒子，该粒子在接收到这些信息后，会成为原粒子的复制品。一个粒子可以传递有限的信息，而亿万个粒子联手，就形成量子网络。

⑶ 如何用通俗语言解释什么是量子通信

量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及：量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等，近来这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。高效安全的信息传输日益受到人们的关注。基于量子力学的基本原理，并因此成为国际上量子物理和信息科学的研究热点。

量子通信具有传统通信方式所不具备的绝对安全特性，不但在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景，而且逐渐走进人们的日常生活。

为了让量子通信从理论走到现实,从上世纪90年代开始,国内外科学家做了大量的研究工作。自1993年美国IBM的研究人员提出量子通信理论以来，美国国家科学基金会和国防高级研究计划局都对此项目进行了深入的研究，欧盟在1999年集中国际力量致力于量子通信的研究，研究项目多达12个，日本邮政省把量子通信作为21世纪的战略项目。我国从上世纪80年代开始从事量子光学领域的研究，近几年来，中国科学技术大学的量子研究小组在量子通信方面取得了突出的成绩。

全通型量子通信网络是一个5节点的星型量子通信网络，克服了量子信号在商用光纤上传输的不稳定性是量子保密通信技术实用化的主要技术障碍，首次实现了两两用户间同时进行通信，互不影响。该网络用户间的距离可达20公里，可以覆盖一个中型城市；容纳了互联互通和可信中继两种重要的量子通信组网方式，并实现了上级用户对下级用户的通信授权管理。

该成果首次全面展示和检验了量子通信系统组网和扩展的能力，标志着大规模可扩展网络量子通信技术的成熟，将量子通信实用化和产业化进程又向前推进了一大步。据称，潘建伟团队将与中国电子科技集团公司第38研究所等机构合作，在合肥市及周边地区启动建设一个40节点量子通信网络示范工程，为量子通信的大规模应用积累工程经验。

⑷ 为什么叫量子网络

量子网络又称量子通信。
量子通信并不是所谓“瞬间移动”，但是其概念也很相近。量子网络应用的原理是量子纠缠（quantum entanglement）。量子纠缠描述了这样一个现象：两个彼此处于量子纠缠微观粒子无论距离多远，即使一个在太阳系另一个在几十万光年外的未知星云，只要这两个粒子彼此处于量子纠缠，则通过改变一个粒子的量子状态，就可以使另一个粒子状态也发生改变。一个粒子可以传递有限的信息，而亿万个粒子联手，就形成了量子网络。之前该领域面临的最大问题是如何保持脆弱的量子粒子的完好性，甚至只要我们看它一眼（当然你什么也看不到），光子就有可能将其破坏。研究人员此番在拉帕尔瓦将一些纠缠态量子中的一个通过高能量激光成功发射到特纳利夫岛。这样一来，一旦位于拉帕尔瓦的纠缠态光子有了变化，特纳利夫岛上的纠缠态光子就会“立刻响应”，这种传递没有任何的延迟，响应速度甚至超过了光速，但这种传递本质上是量子状态下的传送，而非实际物质的传递。

量子网络有何用途呢？从小的角度看，由量子理论我们可以知道，没有人可以对纠缠态光子进行“监控”，因此人们可以通过量子网络建立起一套无法被破译的安全密钥系统，相信这将受到各国政府的热烈欢迎。从长远角度看，量子网络可以构架出一个由量子计算机构成的因特网主干，从理论上来说，每台链接到量子网络的量子计算机和量子芯片都可以通过纠缠态光子“立即”与彼此建立连接。

研究人员下一步的工作重点是发射一个能够收发量子的近地轨道卫星，这并不是件容易的事，所以我们可能还得等上几年（或者几十年）。不过这个领域的发展速度已经超乎了我们的想象。就在两年前，量子数据传输的距离记录还是中国团队创造的16千米，今年年初这个数据就被他们刷新至97千米，现在我们已经能够达到143千米了。谁知道呢，说不定我们在有生之年就能看到传说中的量子网络的诞生了。

⑸ 量子网络的介绍

量子网络是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子网络。量子网络的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。

⑹ 量子是什么意思

量子（quantum）是现代物理的重要概念。最早是德国物理学家M·普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍。后来的研究表明，不但能量表现出这种不连续的分离化性质，其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。量子化现象主要表现在微观物理世界。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。
量子一词来自拉丁语quantus，意为“有多少”，代表“相当数量的某物质”。在20世纪的前半期，出现了新的概念。许多物理学家将量子力学视为了解和描述自然的基本理论。在量子出现在世界上100多年间，经过普朗克等许多科学家的不懈努力，已初步建立量子力学理论。后来，经爱因斯坦等人的完善，达到了顶峰！
一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。量子英文名称量子一词来自拉丁语quantus，意为“有多少”，代表“相当数量的某物质”。在物理学中常用到量子的概念，指一个不可分割的基本个体。例如，“光的量子”（光子）是光的单位。而延伸出的量子力学、量子光学等成为不同的专业研究领域。其基本概念为所有的有形性质是“可量子化的”。“量子化”指其物理量的数值是特定的，而不是任意值。例如，在原子中，电子的能量是可量子化的。这决定原子的稳定和一般问题。在20世纪的前半期，出现了新的概念。许多物理学家将量子力学视为了解和描述自然的的基本理论。
通俗地说，量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单元。

⑺ 量子网络的理论依据

量子理论研究者很早就发现了开启量子通讯的钥匙——量子纠缠。量子纠缠描述了这样一个现象：两个微观粒子位于宇宙空间中的两边，无论相隔多远，只要这两个粒子彼此处于量子纠缠，则通过改变一个粒子的量子状态，就可以使非常遥远的另一个粒子状态也发生改变，信号超越了时空的阻隔，直接送达了另一个粒子那里。
这种神奇的现象和我们生活中所说的“心灵感应”很类似，两个相距遥远的人不约而同地想去做同一件事，好像有一根无形的线绳牵着两个人。
这种理论上的超过通讯方式激起了量子科学家们的雄心壮志，他们试图建立起比现在的互联网快千万倍的量子网络。

⑻ 多体量子导引有助多用户量子网络搭建，那么什么是量子网络呢

信息最小的单位是比特，是事物最小的区别度。而且每种事物都有相应的信息量，都可由相应的二进制码集编码表达。当然，也可由n进制数码表达，所以，事物的信息，可以编辑在一个有限循环群上，一般二进制数是最“底层”的数集，其它n进制数集都可由二进制数表示，如4进制数，可以表示成2位2进制数，8进制数，可以表示成3位2进制数等等。

⑼ 量子网络是什么样的速度

量子通信的速度是不可知的，或者说不确定。因为所谓量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式，是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。光量子通信主要基于量子纠缠态的理论，使用量子隐形传态（传输）的方式实现信息传递。根据实验验证，具有纠缠态的两个粒子无论相距多远，只要一个发生变化，另外一个也会瞬间发生变化，利用这个特性实现光量子通信的过程如下：事先构建一对具有纠缠态的粒子，将两个粒子分别放在通信双方，将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量（一种操作），则接收方的粒子瞬间发生坍塌（变化），坍塌（变化）为某种状态，这个状态与发送方的粒子坍塌（变化）后的状态是对称的，然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方，接收放根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换（相当于逆转变换），即可得到与发送方完全相同的未知量子态。

⑽ 量子互联网和量子通信网络有区别吗

量子互联网是指通过量子技术传递信息，实现无视距离零延时通信。相较于现在的光纤通讯对远距离信息传输有巨大优势。
量子通信网络指使用了量子加密技术的通信网络，指信息通信中使用量子密钥加密，无法被破解或监听的量子通信技术。