文档介绍：量子信息技术简介自古以来,人类就一直在追求更加快捷高效的通信方式。从人工时代的鸿雁传书,到光电时代的电报机、电话,再到微电子时代的电子邮件,通信技术可谓是一廿千里。如今,当人们正置身于电子通信的海洋中时,一种全新的通信技术正在不断实现突破一一微电了技术或许正在走向物理极限,具有神奇色彩的量子信息技术有望开辟一个全新的信息时代。所谓量了信息技术,实质上就是研究用量子态编码的信息科学。伴随着20世纪的一项重大发现一一量子论的建立和完善,人们越来越意识到信息论、计算机科学和量了论之间存在着的深刻密切的联系。信息,归根结底是编码在物理系统态中的东西,从物理的角度看,信息源于物理态在时空中的变化,信息传输是编码物理态的传输;信息处理是被称为“计算机”的物理系统态的有控制的演化;信息的提取则是对编码物理态的测量。信息论、计算机科学和物理学的联系不仅表现在信息需要借助于物理手段存储、传输和处理,而且还表现在这些科学概念、原理都要受到基本物理规律的制约。当对编码信息的态从经典物理理解过渡到量了物理理解时,由于量了态具有根本不同于经典物理态的性质,对经典物理为基础的信息论和计算机科学就不可避免地要重新加以审视,于是产生了以量子力学为基础的量子信息理论或量子信息学。量了特性在信息领域中有着独特的功能。在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量和提高检测精度等方面可能会突破现有经典信息系统的极限,例如,电子计算机在过去的30年中,每个芯片的晶体数目随着时间呈指数增长。如果以此速度发展下去,十多年之后,电子计算机的存储单元将是单个原子,由此带来的问题是量了效应会对计算机运行产生极大的影响。另一方面,以量了力学原理制成的量子计算机能够进行并行运算,将有比现在计算机快许多数量级的速度。此外,量子信息技术还极大地保证了信息的安全性,例如,量子计算机结合适当的量子算法可以很快破译现在的许多密码体制。与之形成鲜明对比的是量了密码学和量了隐态传态则提供了能防止窃听与复制信息、安全性与计算速度无关的保密通信方式。量了信息的物理基础与经典信息的物理基础不同。现有的经典信息以比特(bit)为信息单元,从物理的角度来讲,比特是一个两态物理系统。量了信息的信息单元称为量子比特(qubit),与经典信息单元不同,它是两个逻辑态的叠加。经典比特可看作是量子比特的特例。用量了态来表示信息是量了信息的出发点,有关信息的所有问题都必须采用量了理论来处理,信息的演变遵循Schrodinger方程,信息传输就是量子态在量了通道中的传送,而信息处理也就是量了态的么正变换,信息的提取则对应于对量了系统实行量了测量。量了信息科学以量了物理学为基础,开拓了与经典方式具有本质区别的全新的信息处理和通信方式,用一种革命性的方式对信息进行编码、存储、传输和操纵,从而可以带来许多神奇的特性。例如,(1)量了计算机利用相干叠加的方式实现信息的并行处理,具有任何经典计算机都无法比拟的超强计算能力;(2)量子力学中的“未知量子态不可克隆定理”能保证量子通信的绝对安全性;(3)量子通信技术通过量了纠缠态作为信息载体能提高信息传输的通道容量和效率等。2、量子通信量了通信是量了信息技术中最为重要的分支之一,也是研究较早的领域。从广义上来说,量了通信包括了量了密码术、量了隐形态、密集密码、远程量了通信,以及量了通信复杂性等。近年来在理论和