第1个回答 2022-06-21
一、量子通信定义
量子通信有两种含义，一种是是指通过量子的方式传递信息，涉及到量子隐形传态和量子纠缠，目前尚在实验阶段无法商用；另一种是指量子密钥分发（QKD）和基于量子密钥分发的加密通信即量子保密通信，目前已经成熟商用。
二、简要说明
广义地说量子通信是指把量子态从一个地方传送到另一个地方，它的 内容包含量子隐形传态，量子纠缠交换和量子密钥分配。狭义地说，我们谈 到量子通信时，实际上只是指量子密钥分配或者基于量子密钥分配的密码通信。
现在,实用的量子通信技术都基于量子密钥分配（Quantum Key Distribution）,也就是说仅使用量子态产生经典密钥,需要传递的经典信息则根据这个密钥由经典的私钥加密系统加密。量子通信的安全性保障了密钥 的安全性,从而保证加密后的信息是安全的。量子密钥分配的好处是不需要大面积地改造现 有的通信设备和线路。量子密钥分配突破了传统加密方法的束缚，以不可复 制的量子状态作为密钥，具有理论上的“无条件安全性”。任何截获或测试 量子密钥的操作，都会改变量子状态。这样，截获者得到的只是无意义的信息 息，而信息的合法接收者也可以从量子态的改变，知道密钥曾被截取过。最 重要的是，与经典的公钥密码体系不同，即使实用的量子计算机出现甚至得 到普及，量子密钥分配仍是安全的。
三、简要特点
量子通信具有很多特点，其中与传统的通信方式相较，量子通信最大的优势就是绝对安全和高效率性，首先传统通信方式在安全性方面就有很多缺陷，量子通信会将信息进行加密传输，在这个过程中密钥不是一定的，充满随机性，即使被相关人员截获，也不容易获取真实信息，另外量子通信还有较强的抗干扰能力、很好的隐蔽性能、较低的噪音比需要以及广泛应用的可能性。
四、技术应用
量子通信技术发展成熟后，将广泛地应用于军事保密通信及政府机关、军工企业、金融、科研院所和其他需要高保密通信的场合。量子通信未来有以下几个发展方向：
（一）采用量子中继技术，扩大通信距离。
这方面以中国的“京沪干线”项目为代表。由于单光子在传输过程中损耗很大，对于远距离传输，必须采用中继技术。然而量子态的非克隆原理给量子中继出了很大难题，因为量子态不可复制，所以量子中继不能像普通的信号中继一样，把弱信号接收放大后再转发出去。量子中继只能是在光子到达最远传输距离之前接收其信号，先存储起来，再读出这个信号，最后以单光子形式发送出去。量子中继很像火炬接力，一个火炬在燃料耗尽之前点燃另一个火炬，这样持续传送下去，不能一次同时点燃多个火炬。量子中继有很多方案，包括光量子方案、固态原子方案等。
(二)采用星地通信方式，实现远程传输。
采用卫星通信后，两地之间的量子通信更加方便快捷。在真空环境中，光子基本无损耗，损耗主要发生在距地面较低的大气中。据测算，只要在地面大气中能通行十几千米，星地之间通信就没有问题。中国学者曾经在北京与怀柔之间成功地进行夜晚十几千米的单光子传输实验，为星地量子通信奠定了坚实的实验基础。
(三)建立量子通信网络，实现多地相互通信。
量子通信要想实用化，必须覆盖多地形成网络。2009年，郭光灿小组在安徽芜湖建立了世界首个量子政务网，标志着中国量子保密通信正式进入应用阶段。，国内外都建成了多个实用的量子通信网络，下一步的发展是扩大节点数，扩展通信距离，形成大覆盖面积的广域网。