實現量子通信的可行途徑

量子通信就是信號傳輸，處理與存儲的量子理論方法。其中一個嚐試是應用量子糾纏態作為載體進行量子通信。到底有沒有可能用於信號傳輸的遠距離量子糾纏態呢？現在的研究大多集中於光子-光子的糾纏態，將兩束不同頻率的激光光子輸入被稱為光子糾纏儀的單晶晶體，如偏硼酸鹽晶體，光子糾纏儀輸出處於量子糾纏態的光子。量子糾纏理論用產生量子糾纏態來解釋激光與單晶之間的相互作用，作為比較，單晶的非線性光學則用二次微擾論的倍頻，和頻，差頻來解釋激光與單晶之間的相互作用。應該是在八十年代，福建物構所的陳創天專門研究偏硼酸鹽晶體結構及其非線性光學性質，據說還成立了一個單晶公司出口偏硼酸鹽類的非線性光學晶體。

 

實現量子通信的一個可行的途徑是應用量子疊加態作為載體來進行信號傳輸。考慮一個四量子態的係統，四量子態係統的四個基矢的選擇就是密碼，把要傳輸的信號與三個由亂碼，噪音組成的幹擾信號按四種方式組合作為疊加態的四個疊加係數(不考慮歸一化)。如果發射與接收使用的基矢完全相同，就能收到四個正確的疊加係數，從而解出所要傳輸的信號。如果發射與接收使用不同的基矢，就不能收到正確的疊加係數，也就解不出所要傳輸的信號。當然，這隻是一個簡單的加密方式。用量子方法傳輸的信號是無法被截聽被破譯的。

 

相對於量子糾纏態，用量子疊加態作載體具有許多優點。(一) 疊加態載體的功率大小可以按需設置；糾纏態載體的功率比其輸入激光的功率要小很多很多。(二) 疊加態載體被信號調製的方式明確；糾纏態載體如何被信號調製還不清楚。(三) 疊加態比較容易實現；糾纏態是否存在還是個問題。(四) 疊加態方法對密碼或密匙的處理類似於信號，使用者首先要選對基矢，所以是偷不走的；糾纏態方法曾成功地傳遞過密匙，但不知能否做到不被偷走。(五) 疊加態方法有許多種更複雜的方式進行信號傳輸，處理與存儲，具有更多的靈活性與更強的保密性；糾纏態方法還不太清楚。

 

一般地講，信號是語音，文字，圖片與視頻文件，通信是在一個私有圈內交流與共享文件，量子通信是絕對保密的文件交流與共享技術。絕對保密就是絕對保證參加交流與共享的私有圈內沒有冒名頂替的與絕對保證在私有圈內交流與共享的文件不被泄露到私有圈外。實現量子通信的可行途徑就是用量子疊加態作為載體來進行文件的交流與共享。