整理:量子糾纏加密通訊為何不能實現超光速通訊的原理猜測_風聞
京雀-(装?)抑郁家里蹲2018-10-09 09:51
雖然維基百科上説了量子糾纏加密通訊技術無法實現超光速通訊,但沒説具體是為啥,從知乎上看了一些解答,然後有了點簡單粗暴地理解,整理如下。
假設甲乙兩人制備了一批處於糾纏態的小球,兩兩成對處於糾纏態,這些成對的小球是被分別放入兩人身邊的若干個盒子裏的。保存在盒子裏時,小球是處於上旋、下旋、左旋、右旋的疊加態,只有打開盒子觀測時,才能把疊加態確定為一個隨機的穩定的左旋、右旋、上旋或下旋之一的狀態。
當甲打開若干盒子時,裏面的若干小球會從疊加態轉化為穩定的……假設是左旋、右旋、上旋、下旋等等的……狀態,他可以按事先和乙約定的方案,把這四個狀態的小球分別記錄為數字密鑰1、2、3、4……;
然後他用和乙約定好的加密方案,把自己原來要傳輸的文字轉化成數字信息,然後再用密鑰加密(做乘方?做開方?隨便什麼算法,事先約定好就行。有點類似大家平時用壓縮軟件壓縮數據時設定的那組數字密碼,當然實際過程估計更復雜些)。
接下來把加密過的信息用傳統方式,無線電或有線電纜通訊發送給乙,並要求乙打開蓋子。此時由於量子糾纏效應,乙那邊的小球應該是呈現出右旋、左旋、下旋、上旋等等的狀態,都和甲看到的相反,但是由此可以反推出那組密鑰數字是什麼,然後再按約定的算法解密(解壓縮)即可看到甲要傳輸的信息了。
不過乙在沒有接到甲的通知前,是不可以打開蓋子觀測小球的,否則小球本身會因為觀測從疊加態塌縮成穩定態,而後乙看到的旋轉狀態就是因為乙的觀測造成的塌縮,而不是由甲的觀測引發的量子糾纏而引發的塌縮了。
更麻煩的是量子糾纏不管是哪邊先打開蓋子觀測的,在糾纏起作用引發另一邊的小球的運動狀態塌縮的一瞬間,糾纏狀態就被破壞了,這兩批小球也就不能繼續使用了。也就是量子糾纏還是一次性的。
只能由甲先觀測,先引發塌縮,乙再觀測時才不會二次塌縮。所以量子糾纏只能一次性的隨機生成並傳輸一組無意義的數字,甚至連生成時間這個信號也無法傳輸出去,因此它是不能脱離傳統的通訊方式單獨使用的,只能用來生成隨機數針對傳統通訊方式進行加密。
但因為這組隨機數在生成之前沒人能知道是多少,等於每次發送信息都只用一個一次性的密碼,以後就不再用了,所以加密性很高,難以破解(總是使用相同密碼的話,被竊聽走的加密文本越多越容易被分析出規律破解)。
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不過,到底是怎麼製備出呈現糾纏態又據別疊加態的成對小球,在不破壞其糾纏態和疊加態的情況下把他們裝入盒子再運輸到不同地點的?不知道,沒找到相關介紹。真的很難想象如此怪異的東西該如何製備……
現在據説我軍還有量子糾纏雷達,能反隱形飛機,具體原理是啥不清楚,沒搜索到……
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如果有哪位專業人士有更通俗準確地解釋這些古怪問題的比喻方法,歡迎糾錯。
簡單粗暴地解釋可能還是有偏差的。