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量子通信技术出现后会出现什么情况?
量子隐形传态则是要实现一种神奇诡异的量子通信:在预置纠缠分发的基础上,可以传递一个任意未知的量子态而无需传输该量子态的物理载体本身。这个东西英文叫做quantum teleportation, 好像电报一样只传信息不传物理载体,不同的是,在这里,“电报”的发送者和接收者都无需知道“电报”内容却能完成电报的信息传输。和量子通信关系极为密切的理论,就是量子纠缠理论,简单来说,如果两个量子发生了关系(即纠缠过),那么无论这两个量子相隔有多远,可以知道对方的一举一动。
为什么量子密码安全?
量子密码术与传统的密码系统不同,它依赖于物理学作为安全模式的关键方面而不是数学。实质上,量子密码术是基于单个光子的应用和它们固有的量子属性开发的不可破解的密码系统,因为在不干扰系统的情况下无法测定该系统的量子状态。理论上其他微粒也可以用,只是光子具有所有需要的品质,它们的行为相对较好理解,同时又是最有前途的高带宽通讯介质光纤电缆的信息载体。如今所说的量子密码特指利用量子纠缠态的一对相互纠缠的粒子之间“神秘”的相互关联来产生密钥,如果有第三方介入,这种关联就一定会被破坏,就一定能被发现,然后让此次产生的密钥作废,再重新来过。仅当只有当事双方参与时,密钥才能顺利产生,亦即此密钥的产生绝不会被第三方知晓,以达到保密的目的。有第三方介入,密钥就不能产生——这是量子密码的核心。
在科学界,关于人的灵魂的存在和实质有什么猜想和假设?
有关于灵魂的问题,一直都是众多医学家、科学家、神学家数千年来争论的焦点,相信现在大部分人听到“灵魂”这个词,都会认为和封建迷信有关,因为现在不是几百年前科学尚在萌芽的宗教时期,而是充满科学气息的现代社会。
其实“灵魂”并不是所谓的封建迷信,因为现在有许多科学家正在通过科学的手段来寻找灵魂存在的证据,但是想要找到生物的灵魂,首先要知道灵魂是什么,目前科学界对于灵魂的本质有两种猜想或者说研究方向,下面就来看看是哪两种猜想吧。
一、灵魂是一种能量波
由“超弦理论”我们可以知道,整个物质世界都是由一缕一缕的能量波组成,如果灵魂真的存在的话,那么由于它也是在我们这个物质世界,所以说它必然也是由能量波组成的,所以它的本质就是能量波。
二、灵魂是实体,但是存在于别的维度或者空间
这个猜想有些类似于著名电影《黑客帝国》里面的设定:真实世界的人通过某种方法,将他们的意识送到虚拟世界中,但是身处虚拟世界的他们,并不知道自己身处的世界是虚拟世界,并且也不知道自己外面还有个本体。
所以科学家们认为此时此刻控制我们身体的意识或者说灵魂的本体,可能并不在我们现在所在的世界。也就是说我们本体所在的世界可能才是真实的世界,如果真的是这样的话,那么就说明我们现在所在的世界就是个虚拟的世界。
但是还有一种可能就是,现在我们本体所在的空间是个高维度空间,而我们不过是处于高纬度空间的本体的意识投影。
当然了,这个看似科幻的猜想并非科学家们天马行空的幻想,而是有两个理论进行支持,一个是“量子纠缠”,一个是“多维空间理论”。
首先是量子纠缠,如果我们当前所处的世界真的是一个虚拟世界的话,那么此时此刻处于现实世界的我们的本体,为了更好的控制处于虚拟世界的我们的身体,那么最好的信息传输方式就是量子纠缠。
那么什么是量子纠缠呢?打个比方,此时有两个粒子,一个叫做“A”,一个叫做“B”,这两个粒子互为纠缠关系,那么无论这A、B粒子相隔多远,只要其中一个粒子做出动作,另一个粒子就会无延时的同步。
这种传递信息的方式,并不会受到距离的限制,哪怕隔了整个宇宙的距离也不会有任何的延时,所以说这种信息传递的方式,远不是人类现在所用的无线电和无线电波可以比拟的。
并且科学家预测,如果人类以后的科技真的发展到星际殖民的程度了,那么采用量子纠缠进行信息传递是必须的,因为宇宙动辄以光年为尺度,无线电的速度就显得太慢了。
所以正因为量子纠缠可以零延时的同步指令,所以才让科学家们怀疑我们所处的世界可能并非真实世界,而是一个虚拟的世界。
再者,如果灵魂如科学家推测的那样,是处于其他维度空间的话,那么首先要知道其他维度空间是不是真实存在,其实按照目前科学家们的推导来看,其他维度的空间是肯定存在的,至少在数学模型中是存在的,但是目前还没有在现实生活中发现它的踪迹。
目前对于“其他维度空间”的研究,主要是通过“粒子对撞机”来完成,也就是说如果真的存在其他维度的空间的话,那么让两个粒子以无限接近光速的速度对撞,产生的能量有可能会溢出到其他维度空间中。
所以只需要计算出两个粒子相撞后产生的能量,符不符合已经推导出的数学规律,一旦发现产生的能量少于事先推导的能量,那么就说明额外维度是真实存在的,但是遗憾的是,至今为止还没有发现额外维度存在的证据。
总而言之,对于生物灵魂的研究现在已经不再是一个神学问题,而是一个严谨的科学问题。研究灵魂不管是对于我们认识自身还是认识世界都有着极为重要的帮助,希望随着以后人类科学技术的发展,可以揭开这个从人类诞生开始就一直困扰着人类的终极谜团。
量子密码是什么?
简单地说呢,量子密码就是应用量子纠缠态效应来传递密码,它的优点在于不必在密码编辑上花很多功夫,甚至根本不用常规密码,直接把信息以纠缠态方式直白地发送出去就可以完美保密,因为除非对方截获密码接受者本人,否则在密码传输过程中他即使截获了你的信息也是乱码,无法破译。
具体情况如果你追问的话,我会详细叙述的。
“实现千公里级的量子纠缠分发”究竟有多“牛
把双光子干涉产生纠缠的方法层层累加,扩展到更多的光子,就可以形成更多光子的纠缠。潘建伟团队从2004年开始,一直保持着纠缠光子数的世界纪录。2004年在世界上第一个实现了5光子纠缠[3],2007年在世界上第一个实现了6光子纠缠[4],2012年在世界上第一个实现了8光子纠缠[2],并且保持该记录至今。图2是实现8光子纠缠的光路简图。由于光子产生和光学干涉测量的概率都是随着光子数指数上升,所以每增加一个纠缠光子,光学干涉系统就要复杂一倍,纠缠的产生难度也会随着光子数指数上升。该团队通过一个个在国际上原创的多光子干涉测量技术,经过不懈努力克服各种实验困难,才能够多次打破自己保持的世界记录,并将记录定格为8个。该团队以多光子纠缠技术为基础,在自由空间量子通信领域实现了世界首个百公里级的量子纠缠分发和量子隐形传态[5],在量子计算领域实现了世界上首个光量子Shor算法[6]和拓扑量子纠错[7]。“多光子纠缠和干涉度量学”获得国家自然科学一等奖实至名归,但这仅仅是潘建伟院士团队的一部分工作。2016年,该团队承担研制的世界首颗“量子科学实验卫星”将发射升空,将实现世界首个星地间的量子保密通信和量子隐形传态。同时,源于该团队技术的世界首个量子保密通信主干网络“京沪干线”也即将建成。在量子计算领域,该团队和阿里巴巴合作成立了“中科院-阿里巴巴量子计算联合实验室”,在保持光量子计算世界领先地位的同时,将大力推动我国量子计算整体研究水平。有理由期待潘建伟院士的团队在未来会带给中国和全世界更多的惊喜。