CN106357346A - 一种量子通信系统 - Google Patents

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Abstract

为解决现有通信通信容量有限，通信速率低，通信覆盖范围小，通信质量不高等问题，本发明提出一种量子通信系统，包括量子网关系统、量子信息载体，传递信道系统和物理信道系统。量子信息载体包括光子等玻色子以及光微子等费米型超伴子，电子等费米子以及电子超伴子等粒子。传递信道系统包括但不限于巴拿赫空间和希尔伯特空间。物理信道系统包括但不限于光纤传输系统。应用量子通信系统量子比特间的纠缠态性质，可以有效解决现有通信通信容量有限，通信速率低，通信覆盖范围小，通信质量不高，通信成本较大，同时减小信息传递过程中的非线性效应，提高通信质量一旦取得实际应用，在扩容提速等研发上较现在的光纤通信会有更加光明的未来。

Description

一种量子通信系统
技术领域
本发明涉及到通信应用技术，特别涉及到一种量子通信系统。
背景技术
随着计算机和通信技术的发展，人们的生活水平和生活质量有了飞速的提高。随着时间的推移，人们对通信速度和通信容量的要求也越来越高，虽然通信企业，特别是一些垄断性通信企业具有相当强的光纤通信研究实力，通过研发不断推动技术的向前发展，通信速率越来越高，但是由于人们知识量和信息量的几何级数增长，当前的光纤通信系统的发展速度还是赶不上人们对高速通信设施的需求。如果单是在光纤通信领域进行研究发展，行业的发展速度既有可能跟不上时代对高速通信的需求。只有通过在通信领域质的突破，才有可能实现通信速率的几何倍数增长，从而满足甚至是超越人们对高速率通信设施的需求。
本发明是为了有效解决当前通信领域主要依赖光纤通信和电磁辐射通信的现状，提出一种量子通信网络系统，通过量子通信网络系统，不但可以有效解决通信容量限制，而且可以大大提高通信速率，增强通信的安全性，同时可以增加通信的覆盖范围，提高信号可获取性，增强信号质量，降低边际通信成本，从而在技术上和经济效益推动通信行业整体性质的飞越。
发明内容
为解决现有通信容量有限，通信速率低，通信覆盖范围小，通信质量不高，通信成本较大，用传统方法在通信扩容、提升通信速率，扩大通信覆盖范围，提高通信质量的研发成本大，进展缓慢等问题，本发明提出一种量子通信系统，该系统包括量子网关系统、量子信息载体，传递信道系统和物理信道系统。量子信息载体包括光子等玻色子以及光微子等费米型超伴子。量子信息载体还包括电子、μ子，τ子，夸克等费米子，电子中微子，μ子中微子，τ子中微子，正电子，反μ子，反τ子，反电子中微子，反μ子中微子，反τ子中微子以及玻色型电子超伴子、μ子超伴子，τ子超伴子。量子信息载体还包括希格斯玻色子。传系统到系统包括但不限于巴拿赫空间和希尔伯特空间。物理信道系统包括但不限于光纤传输系统。量子信息载体的数量为大于1的自然数。量子信息载体可以是一种粒子或者是多种粒子的线性组合。
附图说明
附图1为量子通信系统的结构示意图。
具体实施方式
由图可知，一种量子通信系统，该系统包括量子网关系统、量子信息载体，传递信道系统和物理信道系统。量子信息载体包括光子等玻色子以及光微子等费米型超伴子。量子信息载体还包括电子、μ子，τ子，夸克等费米子，电子中微子，μ子中微子，τ子中微子，正电子，反μ子，反τ子，反电子中微子，反μ子中微子，反τ子中微子以及玻色型电子超伴子、μ子超伴子，τ子超伴子。量子信息载体还包括希格斯玻色子。传递信道系统包括但不限于巴拿赫空间和希尔伯特空间。物理信道系统包括但不限于光纤传输系统。量子信息载体的数量为大于1的自然数。量子信息载体可以是一种粒子或者是多种粒子的线性组合。
信息通过量子网关，物理信息通过量子网关系统转变成量子信息，转换后的量子信息的载体可以为原子，电子，μ子，τ子，夸克等费米子，电子中微子，μ子中微子，τ子中微子，正电子，反μ子，反τ子，反电子中微子，反μ子中微子，反τ子中微子以及玻色型电子超伴子、μ子超伴子，τ子超伴子和希格斯玻色子，量子信息系统按照信息的复杂性包含N个量子信息的载体的量子比特。第1个量子比特的状态为|1234...8>，第2个量子比特的状态为|234...910>，第7个量子比特的状态为|78...14>，第8个量子比特的状态为|89...15>，以此类推。当第一个量子比特的状态2改变，会使得包含状态2的第二个量子比特的状态发生变化，第一个网关量子态的改变就通过希尔伯特空间或者巴拿赫空间影响到了第二个量子比特，从而完成了传递信道系统的传递。同时，在每个网关设有的量子比特状态测量设备可以将第一个量子比特状态的改变通过物理信道系统传递给第二个量子比特状态测量设备，从而完成量子通信信息的传递。
应用量子通信系统量子比特间的纠缠态性质，可以有效解决现有通信容量有限，通信速率低，通信覆盖范围小，通信质量不高，通信成本较大，用传统方法在通信扩容、提升通信速率，扩大通信覆盖范围，提高通信质量的研发成本大，进展缓慢等问题，可以实现通信容量几何级增长，通信速率大幅度提高，通信覆盖范围明显增加，同时减小信息传递过程中的非线性效应，提高通信质量，同时应用量子通信系统可以大幅减少边际成本，一旦取得实际应用，在扩容提速等研发上较现在的光纤通信会有更加光明的未来。

Claims (8)

1.一种量子通信系统，其特征在于：该系统包括量子网关系统、量子信息载体，传递信道系统和物理信道系统。
2.根据权利要求1所述的量子通信系统，其特征在于：量子信息载体包括光子等玻色子以及光微子等费米型超伴子。
3.根据权利要求1所述的量子通信系统，其特征在于：量子信息载体还包括电子、μ子，τ子，夸克等费米子，电子中微子，μ子中微子，τ子中微子，正电子，反μ子，反τ子，反电子中微子，反μ子中微子，反τ子中微子以及玻色型电子超伴子、μ子超伴子，τ子超伴子。
4.根据权利要求1所述的量子通信系统，其特征在于：量子信息载体还包括希格斯玻色子。
5.根据权利要求1所述的量子通信系统，其特征在于：传递信道系统包括但不限于巴拿赫空间和希尔伯特空间。
6.根据权利要求1所述的量子通信系统，其特征在于：物理信道系统包括但不限于光纤传输系统。
7.根据权利要求1、2、3和4所述的量子通信系统，其特征在于：量子信息载体的数量为大于1的自然数。
8.根据权利要求1、2、3、4和7所述的量子通信系统，其特征在于：量子信息载体可以是一种粒子或者是多种粒子的线性组合。
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苏晓琴等: "量子通信与量子计算", 《量子电子学报》 *

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