量子通信是利用了光子等粒子的量子糾纏原理。量子信息學告訴人們，在微觀世界里，不論兩個粒子間距離多遠，一個粒子的變化都會影響另一個粒子的現象叫量子糾纏，這一現象被愛因斯坦稱為“詭異的互動性”。科學家認為，這是一種“神奇的力量”，可成為具有超級計算能力的量子計算機和量子保密系統的基礎。

　　量子態的隱形傳輸在沒有任何載體的攜帶下，而只是把一對攜帶信息的糾纏光子分開來，將其一的光子發送到特定的位置，就能準確推測出另一個光子的狀態，從而達到“超時空穿越”的通信方式和“隔空取物”的運輸方式。所謂量子隱形傳態利用了糾纏態粒子之間的特殊“心靈感應”，即不論相隔多遠，只要兩個粒子仍然保持著糾纏態，其中一個發生了變化另一個一定發生相應的變化。

　　1993年，Bennett等來自四個國家的六位科學家演示了第一種量子隱形傳態方案，其過程如下：

　　Alice與Bob分別擁有一對糾纏粒子對2，3中的2與3.Alice要向Bob發送消息，Alice對某粒子1的當前狀態未知，她將聯合測量粒子1與2。因為測量，所以粒子1與2發生了變化，由于2與3是糾纏態粒子，于是3也會發生相應的變化。Alice通過經典信道將測量結果告訴Bob，Bob對3進行一系列操作將能得到粒子1的最初狀態。

　　量子通信的安全性源于量子力學的基本原理：

　　一是不確定性原理，也稱測不準原理，即不可能同時精確測量兩個非對易的物理量，如量子的坐標和動量。

　　二是測量塌縮原理，即對量子態進行測量會不可避免地使該量子態塌縮到某一個本征態上，這意味著對量子態進行測量都會留下痕跡。

　　三是不可克隆定理，即一個未知的量子態是無法被精確克隆的。

　　此外還有量子糾纏態，相互糾纏的兩個粒子無論被分離多遠，一個粒子狀態的變化都會立即使得另一個粒子狀態發生相應變化的現象。

? ? ? ?量子通信技術及發展史

　　量子信息技術最為重要的兩項應用是量子通信與量子計算機。量子通信是迄今為止唯一被嚴格證明是無條件安全的通信方式，與傳統通信技術相比，具有極高的安全性、保密性、信息傳遞效率與抗干擾性能，被認為是下一代通信領域的支撐性技術。而在摩爾定律正在失效、現代計算機芯片的結構性能在經典物理領域內無法進一步得到提升的當下，量子計算機將在海量信息處理、重大科學問題研究等方面產生巨大影響，為經濟的發展、科技的進步、國防軍事實力以及國家國際地位的提高做出突出貢獻。

　　量子信息技術的重要戰略意義使其已成為全球物理學研究的前沿與焦點領域：全球最大的獨立科技研發機構美國Battelle公司于2014年提出，計劃在未來建立連接美國主要城市、總長超萬公里的環美國量子通信網絡；歐洲科學家團體提出了以維也納為中心，西至愛丁堡，東至雅典，北至奧斯陸，南至里斯本的多橫多縱的光纖量子骨干網計劃；2015年世界最大的芯片制造商Intel公司宣布投入巨資與荷蘭代爾夫特理工大學合作研發基于硅量子點的量子計算機，以期搶占半導體量子計算機研制的制高點；2016年歐盟宣布將于2018年啟動總額10億歐元的量子技術項目，促進包括通用量子計算機等在內的多項量子技術的發展。

　　1993年，C.H.Bennett提出了量子通訊的概念;同年，6位來自不同國家的科學家，提出了利用經典與量子相結合的方法實現量子隱形傳送的方案：將某一個粒子的未知量子態傳送到另一個地方，把另一個粒子制備到該量子態上，而原來的粒子仍停留在原處。其基本思想是：將原物的信息分成經典信息與量子信息兩部分，它們分別經由經典通道和量子通道傳送給接收者。經典信息是發送者對原物質進行某種測量而獲得的，量子信息是發送者在測量中未提取的其余信息；接收者在獲得了這兩種信息后，就可以制備出原物量子態的完全復制品。該過程中傳送的僅僅是原物質的量子態，而不是原物本身。發送者甚至可以對這個量子態一無所知，而接收者是將別的粒子處于原物質的量子態上。在這個方案中，糾纏態的非定域性起著極其重要的作用。量子隱形傳態不僅在物理學領域對人們認識和揭示自然界的神秘規律具有重要意義，而且能用量子態作為信息載體，通過量子態的傳送完成大容量信息的傳輸，實現了原則上不可破譯的量子保密通信。

　　量子通信技術的研究方向除了包括量子隱形傳態還包括量子安全直接通信等，突破了現有信息技術，引起了學術界和社會的高度重視。與傳統通信技術相比，量子通信除具有超強抗干擾能力外且不需對傳統信道進行借助；與此同時量子通信的密碼被破譯的可能性幾乎沒有，具有較強的保密性；另外，量子通信幾乎不存在線路時延，傳輸速度很快。量子通信發展僅僅經歷了20年左右，但其發展卻十分迅猛，目前已經被很多國家和軍方給予高度關注。

　　量子通信在國防和軍事上具有廣闊的應用前景，作為量子技術的最大特征，量子技術的安全性是傳統加密通信所無可企及的。量子通信技術的超強保密性，能夠有效保證己方軍事密件和軍事行動不被敵方破譯及偵析，在國防和軍事領域顯示出無與倫比的魅力。另一方面，在破解復雜的加密算法上，也許現有計算機可能需要好幾萬年的時間，在現實中是完全無法接受且幾乎沒有實用價值的。但量子計算機卻能在幾分鐘內將加密算法破解，如果未來這種技術被投入實用，傳統的數學密碼體制將處于危險之中，而量子通信技術則能能夠抵御這種破解和威脅。此外，在民間通信領域量子通信技術的應用前景也同樣廣闊。中國科技大學在2009年對界上首個5 節點的全通型量子通信網絡進行組建后，使得實時語音量子保密通信被首次實現，城市范圍的安全量子通信網絡在這種“城域量子通信網絡”基礎上成為了現實。

　　各國正是瞅準了量子通信技術的無限應用前景，紛紛加大對量子通信技術方面的投入力度。在未來的量子通信技術還應注意一些關鍵性的問題，如單光子源成本的降低、通信傳輸距離的加大以及檢測概率的增強等，都仍需要進一步的研究。