量子通信技术的发展趋势

　　近20年以来，新型交叉学科的发展，同时处于信息时代，通信技术的发展、通信方式的改变，通信技术也被很广泛的应用到很多地方。[1]其中，量子通信(Quantum Teleportation )技术其大容量以及保密通信的实现、可以构筑大容量的通信网络的特点使之受到各个领域的广泛欢迎以及极其广阔的发展前景，应用成效也非常突出。在数字信息处理中，量子密钥也是对量子通信技术能力有着直接影响的核心内容。

　　1.量子通信技术的特点及其发展历程

　　1.1量子通信技术的优点

　　量子通信系统是物理的量子学与现在信息理论想交叉的学科通讯技术，一类传输的是经典传输，一类是量子传输。其中经典传输是密钥的传输，而隐形的传输是无距离精确完美的传输。量子通信技术在信息化时代刚兴起不久，并迅速被应用到很多的领域中，并发挥了重要的作用。这一通信有密钥技术、远距离的传送、编码的实现、国防等领域中普及，而且通信技术具有高效率、灵活、高速、绝对安全的信息的传输、通讯时常可以为零等优点，被广泛应用各个领域。

　　1.2量子通信技术的提出发展历程

　　量子通信技术的提出简要分为19世纪进入通讯时代、信息交流与通信技术的演化、量子通信技术的突破。[2]

　　19世纪进入通讯时代，以往的通信技术是通过电磁波之类的信息载体进行信息的传送，速度很慢，没有量子效应的研制，这样的受很多因素条件限制比较大，空间距离就有可能让一些领域信息传输不够精准，一直都是信息载体的传输，效率不高且应用起来够完美。自从信息交流演化进程发展的加快，量子态开始迅速发展，时刻体现“零距离”、“高效率”“绝对安全实现”开始了通信传输进程的加快。最后在量子态的发展下具有了现在技术所需要的社会功用，具有很大的实用性。随着量子态中运用物理特性，例如原子可以表征粒子的物理特性、以及“量子效应”一个粒子的改变会牵引另一个粒子无论多远都会发生改变等的发展、远程通信技术，以及隐形传输的发展，都带来了量子通信传输研究领域的技术飞跃发展。

　　2.量子通信技术在各个信息化领域的广泛应用

　　2.1量子通信技术在发射卫星上天中的应用

　　量子通信传输不仅被应用到通信、多媒体、人工智能当中，也被各个领域运用，在日常生活中比较常见的是发射卫星上天网络的建立、以及利用卫星建立的网络平台实现中转，在较之非量子通信上有着不可替代的优势。量子通信技术虽然刚刚研究起步，但是确实研究的前景最为看好的通信传输技术，量子通信传输提供的零距离实现可以说是为其无空间受制最为成功的跨越，传输效率也因为量子通信传输的量子态处理，所以在传输中对完美传输要求精准这样严格的条件下，而量子信息技术恰恰满足了对于这样捕捉能力的需求，利用红外单光子探测器就实现了很好的捕捉。

　　2.2量子通信加密原理在国防、军事领域中的运用

　　利用量子效应，利用量子态的粒子携带密码信息，就不会有被窃听的风险，这样的应用到具有安全机密要求极高的军事领域中，保护通信密码的通信传输是量子通信的运用是对安全最完全的实现。以往通信传输受安全系数不高、传输距离的制约，不能对军事机密安全保证、空间距离大大制约了军事领域的发展。实现了“绝对安全‘这便直接决定了量子信息传输选择中量子理论的重要地位。[1]而且由于是信息仅仅是“黏着”在一个光子或者电子上，可以达到保证“窃听” 时信息的改变，这样的量子应用无疑是保证了内容绝对保密的关键的因素，这样加密方法是很难破译的、绝对安全以及突破传统数学加密方法，可以说，任何的“窃听”的活动以及信息的“拦截”都会改变量子状态。根据调查显示，大部分的军事领域将量子密钥为自己所用，已满足现在竞争的需求，而且80%以上的军事、国防需要安全保证、远距离、高效率的传输信息技术。使量子密钥在安全性、距离的传输以及量子态等转换得到保证，量子密码代替了传统数学密码可以破解的方法，在运用量子密码之后，保证了信息的绝对安全的保证。

　　2.3量子通信技术在空间信息传输中的应用

　　现如今信息时代传输高效安全是关键因素，信息传输的关注焦点主要集中在信息化安全、高效、远距离的传输上面，就是能安全、大容量的传输信息，且事实证明在传输上，因为距离原因上面，对于稳定性的传输技术还是需要由理论上升为研究实践的提高。

　　3.量子通信技术的发展前景展望

　　3.1网络密钥会有更大的“新”突破

　　网络密钥对于军事以及国防的安全性保证当之无愧对于安全系数高的领域能实现应用。但是还是没有被大规模的应用，这就是与量子纠缠有关，因为长距离的量子的稳定性还在创意研发阶段，不过，实现更远距离的有效的密钥的理论与实践能力都是会有更大的进展并且因为量子密码传输在全球都会实现安全的信息传输。

　　3.2满足更“大容量”方面的发展

　　数字信号处理技术打破了所受空间、距离以及安全等等的种种限制，同时对容量的需求给予了极大的满足，大容量可以实现高清晰图像，例如：可以实现超高速数据的传输。[2]目前，应用领域，80%以上的全球因特网络是以量子通信为基础的，预计以后全球化的通信技术的发展都要以此为基础。

　　3.3宇宙空间探索的更“快”进程

　　量子通信传输的信息技术，可以实现长距离且绝对安全的传输。不受空间等变化影响，可以并行执行多个操作，最可贵的是可以实现通信时常为零，甚至是超光速进行传输能力，将量子通信传输技术应用于宇宙探索中，这是当前发展的趋势能够加速我们在探索宇宙中的。

　　4.结论

　　在这样一个通信技术与交流、竞争并存的时代，通信技术的的如何更好的应用也是关键的问题，尤其是现在军事、经济等领域的竞争，空间拦截“窃听”技术研究国家的增多，量子力学与信息学的结合，如果不能不能很好的利用和很快将信息化时代的优势为自己所用，造成发展或者国家经济的发展出现被淘汰的境地。

　　综上所述，在信息化时代需要在一个较为大容量、安全的传输能力下，传输信息。而量子通信技术在实际的通信以及卫星、国防等领域的应用，因为远距离、高效、安全保证的能力的优点，促进了各个领域更好的发展，很好的结合信息学知识，向更好的方向发展的，因此，高效运用量子通信技术，将优点应用到各个领域，加速各个领域的发展同时也会使量子通信渗透进我们生活，量子通信技术的也使我们人类发展的进程的加快。

　　作者：张树怀 来源：科技致富向导 2015年2期