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量子计算的优势

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量子计算的优势

量子计算的优势范文第1篇

doi:10.11772/j.issn.10019081.2013.07.1816

摘 要:

针对传统Epidemic的性能缺陷,提出了基于控制机制的自适应Epidemic 路由(AdEPI)算法。AdEPI算法采用受控洪泛机制和信息副本控制等机制,并引入信息生存时间和自适应控制策略,在确保有较高到达率的条件下,取得了峰值传输控制、带宽资源占用、缓存利用和时延等方面的综合平衡。在VanetMobiSim仿真平台上,对AdEPI算法进行了VC++6.0编程实现和仿真,并与经典Epidemic算法进行了性能对比。仿真结果证实,AdEPI算法与Epidemic比较,付出较小的时延代价,却具有了带宽占用减少27.62%,峰值平均降低15.19%,缓存利用率提高92.14%等优势。AdEPI算法在上述三个方面的性能提升,具有工程意义和应用价值。

关键词:稀疏车辆Ad Hoc网络;自适应Epidemic路由;受控机制;延迟容忍网络

中图分类号:TN929.5

文献标志码:A

英文标题

Adaptive epidemic routing algorithm based on controlled mechanism for sparse vehicle Ad Hoc networks

英文作者名

SU Chunbo1,2,XU Jiapin1*

英文地址(

1. College of Electronics and Information Engineering, Sichuan University, Chengdu Sichuan 610065, China;

2. School of Information Science and Technology, Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan 610059, China英文摘要)

Abstract:

量子计算的优势范文第2篇

该机器的名字也叫“D-波”,D-波公司宣称这是一台量子计算机,不管它是否真的利用量子效应来运行,都是业内专家们争论的主题。

只是模拟设备

在“D-波”中是用一个个超导线路来模拟量子或原子自旋,系统必须冷却到接近绝对零度。自旋有“上”自旋、“下”自旋和“上下叠加”自旋。在“D-波”线路中,用电流方向来模拟自旋。

“D-波”是否真的在用量子效应运行?苏黎世联邦理工大学理论物理学院教授马提亚・特罗亚和南加州大学洛杉矶分校的同事一起,对那里的量子系统进行了测试。经过测试,研究小组得出的结论是不能一概而论:一方面,他们证明了“D-波”确实是利用量子效应运行的;而另一方面,研究人员也说:“‘D-波’只是一个模拟设备,一台用于解决最优化问题的样机。对它更准确的描述是,一台可编程的量子模拟实验机。”特罗亚说:“毫无疑问‘D-波’不是一台通用量子计算机。”

量子效应持续极短

为了对“D-波”进行测试,研究人员写了数千个复杂性不等的问题,把每个问题在3个系统上各运行了一千次。一个系统是“D-波”,另两个是在传统计算机上进行的最优化问题模拟程序:一个考虑量子效应,另一个不考虑。对于每个任务,研究人员记录下各系统给出正确答案的频率。结果“D-波”的表现和考虑了量子效应的模拟程序相同,而有别于没考虑量子效应的模拟程序。

面对这样的结果,研究人员也感到吃惊,因为“D-波”的量子相干持续时间极为短暂,只有几十亿分之一秒,而通常要解决一个最优化问题需要的时间是这一时间的500倍。大部分专家认为,“D-波”的量子效应简直不能发挥任何作用。不过特罗亚解释说,“让量子效应在所有时间都保持相干也是没有必要的”。

速度不比传统计算机快

人们在考虑建造量子计算机时,一个主要原因就是它将来可能大大提高计算速度,因此研究的另一个结论尤为重要:“D-波”的速度并不比一台传统计算机更快。

量子计算的优势范文第3篇

美国:列入国家战略实现系列突破

在美国,对量子通信的理论和实验研究开始得较早,并最先被列入到国家战略、国防和安全的研发计划。

上世纪末,美国政府便将量子信息列为“保持国家竞争力”计划的重点支持课题。而隶属于政府的美国国家标准与技术研究所(NIST)则将量子信息作为三个重点研究方向之一。随后,美国加州理工大学、麻省理工学院和南加州大学联合成立了量子信息与计算研究所,直接归美国军队研究部门管辖,从属于美国国防部高级研究计划局超大规模计算工程系统。体制上的规划与布局,为各机构与部门间的研发铺平了道路。

早在1989年,美国IBM公司在实验室中以10bit/s的传输速率成功实现了世界上第一个量子信息传输,虽然传输距离只有32公分,但却拉开了量子通信实验研究的序幕。1994年,美国国防高级研究计划局便开始着手,用3到5年的时间全面推进量子通信技术方面的研究,而且已经通过军队实施了相应方式的向战场和向全球传输报文能力的量子通信计划。

在大量科研资源与研发力量投入的情况下,美国在量子通信研究方面取得了一系列的突破。2000年,Los Alamos国家实验室宣布,他们于全日照条件下实现了1.6公里自由空间的量子密钥分发,使量子通信向实用工程化迈进了一大步。不仅如此,在美国国防部2013年至2017年科技发展“五年计划”中,“量子信息与控制技术”已被列为未来重点关注的六大颠覆性研究领域,同时将IBM、美国国防部高级研究计划局、中国科学技术大学、美国洛克希德马丁公司和日本NTT公司列为该领域的重要研究机构;美国国防部支持的“高级研究与发展活动”(ARDA)计划到2014年将量子通信应用拓展到卫星通信、城域以及长距离光纤网络。

如今,量子技术已经成为美国军方六大技术方向之一,即对未来美军的战略需求和军事任务行动能产生长期、广泛、深远、重大的影响。量子通信产业已渗透到美国国家发展的各个层面,包括国防、外交、经济、信息、社会等不同领域的内容。

当前,以美国为代表的世界主要军事强国关注的量子科技发展动向主要涉及量子通信、量子计算及量子密钥等领域。美国国防部高级研究计划局启动了多项量子通信方面的相关研究计划,对其开展了广泛探索。可以说,量子通信技术在军事应用方面有着无与伦比的广阔前景。

在量子通信领域未来发展规划下,美国Los Alamos国家实验室正在创建一套辐射状的量子互联网,同时美国非常重视量子计算机领域的技术拓展,谷歌、微软、IBM都已投入研究量子计算机技术,以量子计算机技术研究为突破点,延伸到物质科学、生命科学、能源科学领域,形成规模优势。

欧盟:联合攻关共建量子互联网

提前“操练”,打牢根基,政策法规护航,并贯穿到与国家利益、国家安全以及国家对内对外战略影响相关的不同环节,这是欧盟在量子通信领域发展方面采取的主要手段。

早在20世纪90年代,欧洲就意识到量子信息处理和通信技术的巨大潜力,充分认定其高风险性和长期应用前景,从欧盟第五研发框架计划(FP5)开始,就持续对泛欧洲乃至全球的量子通信研究给予重点支持。

紧接着,欧盟了《欧洲研究与发展框架规划》,专门提出了用于发展量子信息技术的《欧洲量子科学技术》计划以及《欧洲量子信息处理与通信》计划。与此同时,还专门成立了包括英国、法国、德国、意大利、奥地利和西班牙等国在内的量子信息物理学研究网。

2008年,欧盟《量子信息处理与通信战略报告》,提出欧洲在未来五年和十年的量子通信发展目标。同年9月,欧盟了关于量子密码的商业白皮书,启动量子通信技术标准化研究,并联合了来自12个欧盟国家的41个伙伴小组成立了“基于量子密码的安全通信”(SECOQC)工程。这是继欧洲核子中心和国际空间站后又一大规模的国际科技合作。自1993年开始,欧盟就加强了对量子通信技术领域的研究和开发,在理论研究和实验技术上均取得了重大突破,涉及的领域包括量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。利用欧盟国家的联合技术力量,在多个研究机构之间形成有效的合作体制,是欧洲量子通信领域一直走在前列的“制胜法宝”。

在量子信息物理学研究网的框架下,1993年至2011年期间,英国、瑞士、奥地利、德国、法国、瑞典等国的科学家曾连续创造了量子密钥分发、量子密码通信、太空绝密传输量子信息及量子信息存储等一系列的根本性突破,为下一步量子互联网的全面建设铺平道路。

从2007年至2014年,欧盟开始致力于量子密码通信和量子密集编码研究,实现了量子漫步、太空和地球之间的信息传输,为卫星之间以及卫星与地面站之间进行量子通信提供了可能性。

发展量子通信技术的终极目标就是为了构建广域乃至全球范围的绝对安全的量子通信网络体系。2008年以来,欧盟加紧推进星载量子通信计划。一场世界范围的技术与才智竞赛已悄然拉开帷幕。欧洲不应落后,更不能让人才和知识流失。于是,就在今年4月19日,欧盟委员会正式宣布,计划启动总额10亿欧元的量子技术旗舰项目,目标是建立极具竞争性的欧洲量子产业,包括量子通信、量子计算及量子测量等,以增强欧洲在量子研究方面的科学领导力和卓越性。

日本:紧跟大势有所作为

日本政府和科技界一贯重视量子科技领域的研发攻关,并将量子技术视为本国占据一定优势的高新科技领域进行重点发展、重点引导。

美国和欧盟在量子通信领域的一连串突飞猛进,使日本备感形势紧迫。

早在2000年,日本邮政省就将量子通信技术作为一项国家级高技术列入开发计划,预备10年内投资400多亿日元,主要致力于研究光量子密码及光量子信息传输技术,并专门制订了跨度为10年的中长期定向研究目标,计划到2020年使保密通信网络和量子通信网络技术达到实用化水平,最终建成全国性高速量子通信网,实现通信技术应用上的飞跃,在竞争中占据先机。

在当年题为《创造面向21世纪划时代的量子信息通信技术》的报告中曾明确指出,国家应该充实及完善该领域的研究开发体制, 并促进民间企业和大学等进行研究开发。在接到该报告书后,邮政省正式启动了研究和开发量子信息通信的活动。该技术的实用化预计会发生在2030年至2100年期间。

尽管日本对量子通信技术的研究晚于美国和欧盟,但相关研究发展迅速。在国家科技政策和战略计划的支持和引导下,日本科研机构的研发积极性高涨,投入了大量研发资本积极参与和承担量子通信技术的研究工作,实际地介入到量子通信技术的研发和产业化开发当中。

数年前,日本提出了以新一代量子通信技术为对象的长期研究战略,并计划在2020~2030年间建成绝对安全保密的高速量子通信网。目前,日本每年投入2亿美元,规划在5至10年内建成全国性的高速量子通信网。不仅如此,日本的国家情报通信研究机构(NICT)也启动了一个长期支持计划。日本国立信息通信研究院也计划在2020年实现量子中继,到2040年建成极限容量、无条件安全的广域光纤与自由空间量子通信网络。

高强度的研发投入,“产官学”联合攻关的方式极大推进了研究开发,推动了量子通信的关键技术如超高速计算机、光量子传输技术和无法破译的光量子密码技术的攻关和实用化、工程化探索,在量子通信专利申请上成绩显著。比如NEC、东芝、日本国立信息通信研究院、东京大学、玉川大学、日立、松下、NTT、三菱、富士通、佳能、JST等,各大企业和科研机构在量子通信领域的专利申请量居全球领先,专利质量较高,技术水平突出。

就目前而言,在量子通信领域的研究优势上,日本主要集中在延长量子通信传输距离、提高信息传输速度和改进量子通讯的加密协议等方面。

量子计算的优势范文第4篇

量子计算机(Qantum computer),遵循量子力学的规律,进行高速的数学和逻辑运算,是存储和处理量子信息的装置。如果装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法,那这个装置就是我们下面要谈的量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究,研究可逆计算机的目的就是为了解决计算机中的能耗问题。

只闻其名,量子计算机,大概就能猜到它是实现量子计算的机器。要说清楚量子计算,首先要先看经典计算。经典计算机从物理上可以被描述为对输入信号序列按一定算法进行变换的机器,其算法是由计算机的内部逻辑电路来实现的。1920年,奥地利人薛定谔、爱因斯坦、德国人海森伯格和狄拉克共同创建了一个前所未有的新学科——量子力学。量子力学的诞生为人类未来的第四次工业革命打下了基础,在此基础上发现了一项新技术,那就是量子计算机。量子计算机的技术概念最早由理查得·费曼提出的,后来经过若干年的研究,这项技术已初见成效了。

2013年5月23日,Google与NASA(美国宇航局)合作建立了一个实验室,其目的就是研究量子计算机。Google与高校空间研究协会(与NASA有密切合作的非盈利组织)购买了量子计算机,开始进行量子计算的研究工作。

量子计算与传统计算的区别

传统计算机利用几百万个电子晶体管进行数字运算,将0和1作为基本元素。量子计算则完全不同,它更有弹性,不再使用二进位代码,取而代之的是量子位元,又叫量子比特,它可以同时代表0和1。

传统计算机在0和1的二进制系统上运行,但量子计算机要更为强大,它可以在量子比特上运算,可以计算0和1之间的数值。假想一个放置在磁场中的原子,像陀螺一样旋转,它的旋转轴可以不是向上指就是向下指。按常识理解原子的旋转可能向上,可能向下,但不可能既向上又向下。但在量子世界里,原子被描述为两种状态的总和,它一个向上转的原子和一个向下转的原子的总和,即每一种物体都可以被使用所有不可思议状态的总和来描述。

换一种表述,传统计算机只能使用“开”和“关”两种状态来控制电流,而量子计算机具有“开”和“关”同时存在的第三种状态,这是量子世界不同于粒子世界的特性。使用量子计算机能并行处理更多的信息,计算速度远超传统计算机。要进行量子计算并不容易,但在某些传统计算机容易失败的领域,它却可以充分发挥优势。

量子计算机依赖的是量子机制来提高其计算速度,量子机制决定了所有物质和能量的行为表现,即使只利用量子机制的简单特性,构造出的计算机表现就远远超出任何一台超级电子计算机。加拿大公司D-Wave表示,它的“Orion”只是传统计算机的补充和增强,并不是要取代谁。换句话说,量子计算机还没有发展到可以“独领”的地步。

用一个简单的例子来描述量子计算机和传统计算机的差别:在一个虚拟界面上存在山冈和低谷,目标是找到最低点。传统计算机是从一个点开始寻找,不断搜索,有系统地搜索:是这里吗?这里呢?查找的过程很慢,除非有无限的时间和无穷的耐心,否则就只能选择“足够好”。现在的答案固然不错,但新的、更低的点也许在几次计算后才出现。相比量子计算机的效率就要高得多了,因为它可以同时用多个标准来评估,从而大大改进计算的效率。

量子计算机无法替代传统计算机

IBM和微软等许多公司都在研究量子计算技术。D-Wave是唯一销售量子计算机硬件的厂商,公司表示,在少数复杂问题上,量子计算机的速度要比传统计算机快5万倍。但需要注意的是,“高速”是有前提的,因此所谓的高速是受条件限制的。如果你只想发个邮箱、听首音乐,量子计算机不会让你觉得有什么太大的区别,但要完成复杂任务就不同了。Google Research工程主管表示,希望量子计算机可以让研究人员更有效率地工作,更准确地为一切研究建模,包括语音识别、网络搜索、蛋白质折叠等。

因此,量子计算机不会很快淘汰传统计算机,它有自己的限制,而且它很难建造,价格很高。到目前,量子计算机大多是基于理论的,量子人工实验室设立的目的之一就是推动理论的发展。它的目标是将理论用于实践,解决现实问题,为真正的量子设备编写代码。

Google为什么对量子计算机感兴趣

Google对新技术一直很痴迷,社交网、可穿戴设备、自驾汽车,现在又是量子计算机。这些项目的相似之处,就是它们都可以强化公司的数据中心基础设施。

Google希望利用量子计算更好地理解人类的语音提问,这项技术不只可以用在搜索引擎上,还可以用在移动应用上,如Google Now和Google Maps。

Google称:“我们已经开发一些量子机器学习算法。当中一些可以提高识别能力,比如在移动设备电源不足时识别。一些可以处理高度污染的训练数据,在现实世界中,许多时候数据被贴错标签。我们还可以从中学习到一些经验,比如,纯粹使用量子计算不会得到最好的结果,将量子计算与传统计算结合会更好。”

在谷歌的量子人工智能实验室当中,量子计算机会先进行机器学习,这是电脑学习的信息模式,可以提高它们的输出“吞吐量”。然后,量子计算机要负责进行个性化的互联网搜索和以GPS数据预测交通的拥堵情况。另外,还要进行面部或语音的识别、生物行为,或者是庞大且复杂的系统管理工作。

Google官方博客表示,如果世界需要建立有效的环境政策,就需要建立更好的模型来描述全球的天气和气候,否则就不会有令人信服的证据。

谷歌已经为量子计算机修改了机器学习算法,这种算法原本由D-Wave系统公司设计。D-Wave向洛克希德·马丁公司出售了首台商用量子计算机,洛克希德公司官员表示,计算机会被用于测试和测量工作,如喷气飞机的设计或卫星系统的可靠性。

量子计算机的广阔前景

近年来,由于社会对高速、保密、大容量的通讯和计算的需求,促进了量子信息、量子计算理论和实验的迅速发展。

2007年2月,加拿大D-Wave系统公司宣布研制成功16位量子比特的超导量子计算机。

2009年11月,世界首台量子计算机正式在美国诞生,这一量子计算机由美国国家标准技术研究院研制,可处理两个量子比特的数据。较传统计算机中的0和1比特,量子比特能存储更多的信息,其性能大大超越传统计算机。

2010年3月,德国某研究中心发表公报称其超级计算机成功仿真42位量子计算机。在此基础上,研究人员首次可以仔细地研究高位数量子计算机的系统特性。

IBM的科学家在量子计算方面取得重大突破,2012年1月完成系列量子计算试验,在绝对零度条件下证实了通过量子技术一秒钟可以进行亿万次运算。传统计算机数据位非0即1,而一个量子可以拥有0、1以及同时0与1三种状态。这项技术突破允许科学家在初步计算中减少数据错误率,同时在量子位中保持量子机械属性的完整性。

量子计算机可以进行大数的因式分解和Grover搜索破译密码,但是同时也提供了另一种保密通讯的方式。在利用EPR对进行量子通讯的实验中发现,只有拥有EPR对的双方才可能完成量子信息的传递,任何第三方的窃听者都不能获得完全的量子信息。正所谓解铃还需系铃人,这样实现的量子通讯才是真正不会被破解的保密通讯。此外量子计算机还可以用来做量子系统的模拟,一旦有了量子模拟计算机,就无需求解薛定愕方程或者采用蒙特卡罗方法在传统计算机上做数值计算,便可精确地研究量子体系特征。

量子计算的优势范文第5篇

关键词:墨子号;量子卫星;量子纠缠;量子密钥;物理学

中图分类号: TN219 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)30-100-2

0 引言

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的一种自然科学,研究对象大至宇宙,小到基本粒子的质量、运动形式和规律等内容。量子卫星可谓是物理学中极大的天体物理和极小的量子力学理论的综合应用,意义重大。下面我想从2016年8月16日我国发射的全球首科量子科学实验卫星“墨子号”来谈谈对物理学中量子物理发展的一些思考。

1 “墨子号”的由来

作为全球三大古老逻辑体系之一的墨家逻辑中的经典著作《墨经》中提出的“光学八条”中描述了墨子对光线的认识,并成功设计了朴素的小孔成像实验,奠定了中国光学研究的基础,所以我国发射的全球首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”以纪念墨子先生。

2 为何发展量子通信技术和通讯优势

我们知道,20世纪初,量子力学的基础知识刚刚被奠定的时候,它带给人们一种启示,虽然它会时常使人感到困惑,因为量子力学在微观世界里已经打败了经典力学古老的确定论,反复的讨论可能性、可能结果的叠加。

我们假设一个物理量存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子,所以我们常用量子去指一个不可分割的基本个体,例如“光的量子”是光的基本单位光子。当然,所有可量子化的物理量其最小单位是特定的,而不是任意值。20世纪的前一半时期许多物理学家将量子力学视为了解和描述自然的基本理论,发展出了量子光学、量子计算等不同专业领域来研究。

量子计算领域利用量子效应来控制和处理信息,它具有惊人的潜力,因为经典数据的二进制“比特”一次只能取一个值,而量子的“量子比特”能够在给定范围内代表任意及所有可能的取值:在被测量以前,它以所有的可能太的“叠加”形式存在。量子计算特别适合用于解决今天只能依靠“强力”处理器能力来解决的特殊问题―比如,几十个量子比特阵列就能够存储超过太字节(万亿)的传统数据量。[3]

因此发展量子通信技术的优势非常明显,前景广阔。

3 “墨子号”工作的理论基础

1917年G.Vernam提出了“一次一密”(One-Time Pad)密码体制[1][2],C.E.Shannon于1949年用信息论证明了该密码体制是无条件安全的[1][2],这是目前唯一被证明是绝对安全的密码体制。

由于量子信号的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗,如果能够在技术上实现纠缠光子再穿透整个大气层后仍然存活并保持其纠缠特性,人们就可以在卫星的帮助下实现全球化的量子通信。此次发射的量子科学实验卫星完全由我国自主研发,突破了卫星平台、有效载荷、地面光学收发站等一系列关键技术,将在轨开展量子密钥分发、广域量子密钥网络、量子纠缠分发、量子隐形传态、星地告诉相干激光通信等科学实验。

潘建伟研究小组在2003年开始研究自由空间量子通信,他们在实验点制备出成对的纠缠光子,再利用两个专门设计加工的发射望远镜将容易发散的细小光束“增肥”后向东西相距13公里的两个实验站送出,两个接收端用同样型号的望远镜收集。

量子卫星和地球通信是双向的。卫星和地面站都拥有发射端和接收端。发射端包含单光子光源和光束整形系统,接收端包含单光子探测器和成像系统。光束整形系统和成像系统把点光源变成平行光并将其汇聚到焦点上。发射端和接收端是靠激光联系,它们之间有个大气层――它是目前较大的麻烦。

经过研究人员的种种努力,在如此远距离的传送中,虽有许多纠缠光子衰减,但仍有相当比例的“夫妻对”能存活下来并有旺盛的生命力,经单光子探测器检测,分居东西两地的光子“夫妻对”即使相距遥远仍能保持相互纠缠状态,携带信息的数量和质量能完全满足基于卫星的全球化量子通信要求。

在此基础上,研究小组进一步利用分发的纠缠光源进行绝对安全的量子保密通信。13公里不仅是目前国际上自由空间纠缠光子分发的最远距离,也是目前国际上没有窃听漏洞量子密钥分发的最大距离。

4 我国量子通讯发展历史和量子卫星的前景展望

英国《自然》杂志中关于“量子太空竞赛”中指出:“在量子通信领域,中国用了不到十年的时间,由一个了不起的国家发展成现在的世界劲旅,中国将领先于欧洲和北美......”可见我国量子通讯发展速度飞快。1995年,中科院物理所吴令安小组在实验室内完成了我国最早的量子密钥分发实验演示。2000年,该小组又与中科院研究生院合作利用单模光纤完成了1.1公里的量子密钥分发演示实验。2002年至2003年间,瑞士日内瓦大学Gisin小组和我国华东师范大学曾和平小组分别在67公里和50公里光纤中演示了量子密钥分发。2006年,中国科学技术大学潘建伟团队在世界上首次利用诱骗态方案实现了安全距离超过100公里的光纤量子密钥分发实验,2009年,该团队又在世界上率先将采用诱骗态方案的量子通信距离突破至200公里。2013年,潘建伟团队又在核心量子通信器件研究上取得重要突破,他们成功开发了国际上迄今为止最先进的室温通信波段单光子探测器,并利用该单光子探测器在国际上首次实现了测量器件无关的量子通信,成功解决了现实环境中单光子探测系统易被黑客攻击的安全隐患,大大提高了现实条件下量子通信系统的安全性。2016年8月16日我国发射的全球首科量子科学实验卫星“墨子号”这既是中国首个、也是世界首个量子卫星。

在我国,量子通信技术从基础研究向应用技术转化迈进,面对国际上科技巨头,如IBM、Bell实验室、德国西门子公司等都纷纷投入量子通信的产业化研究之时。我国将利用量子通信技术的产业化和广域量子通信网络的实现,作为保障未来信息社会通信安全的关键技术,而量子密钥极有可能会进入普通家庭,服务于社会大众,成为电子商务、电子医疗、军事科技等各种电子服务的驱动器,为当今这个高度信息化的社会提供基础的安全服务和最可靠的安全保障。

我国未来还将发射多颗量子卫星,预计到2020年实现亚洲与欧洲的洲际量子密钥分发。届时,连接亚洲与欧洲的洲际量子通信网也将建成,2030年左右将建成全球化的广域量子通信网络。随着量子通信网络的发展,量子通信将迎来巨大的市场。有人预测,国内量子通信短期市场规模在100亿至130亿元左右,长期市场规模将超过千亿元。

5 量子技术的应用对物理学发展的一些思考

量子通信技术的发展,基础是物理学理论的发展,笔者认为21世纪是要把微观和宏观整体地联系起来。这种结合对应用科技影响深远,我们回过头来看看,目前的科学发明在19世纪末都是很难想象的!没有20世纪初基础物理科学的发展,21世纪的科技应用和开发也无法迅速发展,那么,发展好当代物理理论研究应该对今后的技术发展产生深远影响。

参 考 文 献

[1] ASSCHE G V.Quantum Cryptography and Secret-key Distillation[M].New York:Cambridge University Press,2006.