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东北大兴安岭森林防雷电火灾的有效方法

已有 3190 次阅读2018-6-21 05:59 |系统分类:杂谈分享到微信

【原创】漫话量子通信

文/简浩

量子通讯技术既尖端复杂又很难理解，是世界最前沿的科技成果。中国已经成功率先使用量子通讯技术，成功发射“墨子”号实验量子通讯卫星，世界还远远的在后面追赶。

量子通讯有很好的保密性，没有电磁辐射，目前解密不了。

量子通讯的道理和方法比知识、技术、工艺更重要。

量子通讯有两大核心技术。1、核心模块：大功率激光光子发生器、滚动编码器、调制器、解调器。2、天地传输：量子收发与量子纠缠。

其中，大功率激光光子发生器是量子通讯的关键核心技术，决定成败。

光子并不是人们想象的刚性粒子，更不是“乒乓球”，光子具有波粒二象性，属于基本粒子中的传播子，也是传递电磁相互作用的粒子，但不是实物粒子。在经典物理学中，麦克斯韦把光看作是一种电磁波，没有粒子特性。实物粒子比如电子、中子、质子等，才被纯粹的认为是基本粒子，构成复杂的物质结构，构成宏观物质实体。

光子发生器。一般设计采用超高速激光产生，比如阿秒、飞秒的高速激光脉冲，度量其中一个光脉冲里面含有多少个光子，然后反复分频，再按比特位调制超高速激光脉冲信号，获得的光量子，实现量子通讯信号的传输与纠缠。由此产生的这种光量子，具有极高的可靠性、稳定性、重复性，硬件一般选用超高速的倍频与分频和雪崩元器件来完成电路设计。从而克服量子信号快而电路信号慢的短板。

一、核心模块

1、大功率激光光子发生器。比如24位（Bit）的其中一位信号，设计分配含有多少个光子信号，光子越多，意谓着光子脉冲信号越窄，分辨率越高，现在可以做到阿秒、飞秒级。还要根据编码器速度而总体权衡利弊，完成设计标准与构思。

2、滚动编码器。终端设备模块，也免强称为密钥分发，量子比特。

3、调制器。终端设备模块：音频放大，24位（Bit）或32位AD转换为数字信号至滚动编码调制。

4、解调器。终端设备模块：光子脉冲的放大与整形，由滚动编码解调复原为24位（Bit）或32位DA数字信号转换为音频信号。

二、天地传输

天端：同步量子通讯卫星。

1、发送：转收地面的局地传输信号，信号放大与整形、下行信号传输、光子发生器、大功率激光发送。

2、接收：接收上行光子信号、信号放大与整形，转至发送下行。

3、纠缠频道收发。

地端：同步量子通讯卫星信号地面接收站。

1、发送：转收局端。信号放大与整形、光子发生器、上行发送至卫星的光子信号。