量子通信是如何做到“绝对安全”?

欧之科技 0 2025-03-29 01:55

一、量子通信是如何做到“绝对安全”?

20世纪初,普朗克、爱因斯坦、玻尔开创了量子物理学研究。随后,海森堡、薛定谔、狄拉克等物理学家建立了量子力学。从此,量子物理学沿着两条路深刻地推动着人类文明发展。量子信息包括量子通信和量子计算,即信息传输和计算都将直接植根于量子物理学。其中量子通信作为排头兵,走在了这次信息革命的最前面,成为它的第一个突破点。

一个量子比特只含有零个经典比特的信息。因为一个经典比特是0或1,即两个向量。而一个量子比特只是一个向量(0和1的向量合成),就好比一个经典比特只能取0,或者只能取1,信息量是零个比特。

其中,“量子密钥”使用量子态不可克隆的特性来产生二进制密码,为经典比特建立牢不可破的量子保密通信。

量子不可克隆定理:

复制(即克隆)任何一个粒子的状态前,首先都要测量这个状态。但是量子态不同于经典状态,它非常脆弱,任何测量都会改变量子态本身(即令量子态坍缩),因此量子态无法被任意克隆。这就是量子不可克隆定理,已经经过了数学上严格的证明。

在量子保密通信过程中,发送方和接收方采用单光子的状态作为信息载体来建立密钥。由于单光子不可分割,窃听者无法将单光子分割成两部分,让其中一部分继续传送,而对另一部分进行状态测量获取密钥信息。又由于量子测不准原理和不可克隆定理,窃听者无论是对单光子状态进行测量或是试图复制之后再测量,都会对光子的状态产生扰动,从而使窃听行为暴露。理论表明,通信双方只要按照协议产生了密钥,就一定是安全的。

二、有了云存储计算机以后还需要硬盘吗

需要的,云存储是存在网上的,需要随时随地有网才可以使用,如果存的东西大,还需要非常快的网络支持,还是不方便的。

三、量子化学计算实验考虑对称性会为计算带来哪些好处和坏处

量子化学计算一定是要考虑对称性的, 这样可以大大降低计算量.

所谓坏处, 如果初始对称性给高了, 那么优化得到的可能不是极小点, 频率分析会有虚频, 根据虚频降低对称性即可.

四、什么是容错方法

容错FT(Fault Tolerant)技术一般利用冗余硬件交叉检测操作结果。随着处理器速度的加快和价格的下跌而越来越多地转移到软件中。未来容错技术将完全在软件环境下完成,那时它和高可用性技术之间的差别也就随之消失了。 局域网的核心设备是服务器。用户不断从文件服务器中大量存取数据,文件服务器集中管理系统共享资源。但是如果文件服务器或文件服务器的硬盘出现故障,数据就会丢失,所以,我们在这里讲解的容错技术是针对服务器、服务器硬盘和供电系统的。

1、双重文件分配表和目录表技术

硬盘上的文件分配表和目录表存放着文件在硬盘上的位置和文件大小等信息,如果它们出现故障,数据就会丢失或误存到其他文件中。通过提供两份同样的文件分配表和目录表,把它们存放在不同的位置,一旦某份出现故障,系统将做出提示,从而达到容错的目的。

2、快速磁盘检修技术

这种方法是在把数据写入硬盘后,马上从硬盘中把刚写入的数据读出来与内存中的原始数据进行比较。如果出现错误,则利用在硬盘内开设的一个被称为“热定位重定区”的区,将硬盘坏区记录下来,并将已确定的在坏区中的数据用原始数据写入热定位重定区上。

3、磁盘镜像技术

磁盘镜像是在同一存储通道上装有成对的两个磁盘驱动器,分别驱动原盘和副盘,两个盘串行交替工作,当原盘发生故障时,副盘仍旧正常工作,从而保证了数据的正确性。

4、双工磁盘技术

它是在网络系统上建立起两套同样的且同步工作的文件服务器,如果其中一个出现故障,另一个将立即自动投入系统,接替发生故障的文件服务器的全部工作。

5、网络操作系统具有完备的事务跟踪系统

这是针对数据库和多用户软件的需要而设计的,用以保证数据库和多用户应用软件在全部处理工作还没有结束时或工作站或服务器发生突然损坏的情况下,能够保持数据的一致。其工作方式是:对指定的事务(操作)要么一次完成,要么什么操作也不进行。

6、UPS监控系统

UPS监控系统用于监控网络设备的供电系统,以防止供电系统电压波动或中断。 在工作中,我们选取的容错技术应根据实际情况而定(如资金,规模等)

量子计算机何时问世?
台湾对大陆量子计算机的看法
相关文章