神奇的量子通信閱讀題答案
從《神奇的量子通信》這篇文章中,你可以知道量子是微觀物理世界中的基本單位,一個最最小的單元。下面是學習啦小編收集整理的《神奇的量子通信》閱讀題目及其參考答案以供大家學習。
《神奇的量子通信》閱讀原文:
時至今日,究竟有沒有一種絕對不可破譯的保密方式,能讓傳送的信息絕對安全可靠?量子通信,就是迄今為止唯一被嚴格證明是無條件安全的通信方式。
量子通信是利用量子力學基本原理進行信息傳遞的一種新型通信方式。理論上,量子通信可實現(xiàn)無條件安全的鏈路數(shù)據(jù)傳輸,被認為是保障未來通信安全最重要的技術手段。
量子是微觀物理世界中的基本單位,一個最最小的單元。量子理論主要包括量子測不準原理和量子糾纏。
早在1927年,德國科學家海森堡就提出了量子測不準原理。在現(xiàn)代科學認知中,幾乎任何已知事物都是可測的,但量子是個例外。以制造硬幣為例,制造硬幣的基本前提是測定模板,再行復制。但在量子世界,這枚“硬幣”是不確定的,你根本沒法測量它,量子一旦被測量,還來不及被復制,它就不是原來那個量子了。
如果將這一原理應用在通信技術上,就是天然的保密通信手段。
在通信中,對方的話通過座機、手機等有線、無線終端,遠距離傳送到你的耳朵里。如果他人要竊聽你們的對話,必須完成這個對話的復制過程。如果這段通話被加密,那么必須先復制到密碼,再解密為正常通話。
可以說,一旦通信中的信息和密碼用量子來承載,就是不可復制的。
我們把想要保密傳輸?shù)男畔⒓虞d到一個個不可能被準確觀測和復制的量子上,只要有人在途中打算竊聽信息,一“碰”,它的狀態(tài)就改變了,竊聽者拿到的只會是一堆毫無用處的信息。
量子通信另一個核心內容是隱形傳輸,是利用光子等基本粒子的量子糾纏原理來實現(xiàn)保密通信的。在量子力學里,兩個粒子在經過短暫時間彼此耦(ou)合之后,單獨攪擾其中任意一個粒子,會不可避免地影響到另外一個粒子的性質,盡管兩個粒子之間可能相隔很長一段距離,這種關聯(lián)現(xiàn)象被稱為量子糾纏。
在量子通信系統(tǒng)中,信息的發(fā)送方和接收方共享兩個存在糾纏關聯(lián)的光子。當發(fā)送方將信息賦予一個光子時,接收方的糾纏光子就會幾乎同時發(fā)生一致的變化,瞬間完成信息的傳輸,從根本上杜絕了被竊聽、被截獲的可能。
量子通信在軍事、國防、金融等信息安全領域有著重大的潛在應用價值和發(fā)展前景,還可用于涉及秘密數(shù)據(jù)、票據(jù)的電信、證券、保險、銀行、工商等領域和部門。
自1993年美國科學家貝內特明確提出量子通信的概念以來,各主要發(fā)達國家都將量子通信研發(fā)和應用列為優(yōu)先級戰(zhàn)略。我國在這方面也已經處于國際領先水平,已經實現(xiàn)了超過200千米的安全信息傳輸,實用化安全傳輸距離已達到幾十千米。
“神”氣十足的量子通信聽起來讓人不可思議,事實上,它已經漸漸走進我們的生活。在不久的將來,作為保障未來信息社會通信安全的關鍵技術,量子通信將有望走向大規(guī)模應用,為信息化社會的發(fā)展提供基礎的安全服務和可靠的安全保障。
《神奇的量子通信》閱讀題目:
1.文章認為量子通信“是無條件安全的通信方式”的依據(jù)是什么?
2.請指出下列句中加點詞語所指代的內容。
?、偃绻麑⑦@一原理應用在通信技術上,就是天然的保密通信.手段。
?、谖覈谶@方面也已經處于國際領先水平,已經實現(xiàn)了超過200千米的安全信息傳輸。
3.為什么說“一旦通信中的信息和密碼用量子來承載,就是不可復制的”?請用文中的話回答。
4.請用簡略的語言概括最后三段的主要內容。
《神奇的量子通信》閱讀答案:
1.依據(jù)是量子測不準原理和量子糾纏原理。
2.④“這一原理”指的是量子測不準原理。②“這方面”是指將量子通信研發(fā)和應用列為優(yōu)先級戰(zhàn)略。
3.我們把想要保密傳輸?shù)男畔⒓虞d到一個個不可能被準確觀測和復制的量子上,只要有人在途中打算竊聽信息,一“碰”,它的狀態(tài)就改變了,竊聽者拿到的只會是一堆毫無用處的信息。
4.部分國家對量子通信技術的重視和研究,以及量子通信的應用價值和發(fā)展前景。
《超越時空的量子通信》閱讀原文:
一種被稱為量子通信的新的通信方式初露端倪。它是一種不受通信雙方空間距離限制、不存在任何傳輸時延的真正意義上的實時通信,因此,它可望承擔起未來宇宙通信的使命。那么,什么是量子通信呢?
簡單地說,量子通信就是根據(jù)量子力學關于相互耦合的微觀粒子(如電子、光子等)之間存在的超光速關聯(lián)來實現(xiàn)信息的傳遞。量子力學指出,如果我們對相互耦合的一對粒子中的一個粒子進行測量,另一個粒子將會瞬時“感應”到這種影響,并發(fā)生相應的變化,而不管這兩個粒子間相隔多遠。上述這種微觀粒子間的超光速關聯(lián)和影響叫做“纏結”,它是一種具有交互作用的粒子之間通過“感應”而建立的神奇連接。這種連接是實現(xiàn)超光速通信的主要依據(jù)。量子通信的優(yōu)點很多,首先便是它的零時延,正是由于這個特性,它可望應用于未來的星際通信;其次是它可以不通過雙方之間的空間進行,這就避免了環(huán)境對通信的干擾;第三,是保密性強,因為信息載體可以只保存在收發(fā)信息的雙方,使與此項通信無關的第三者無法干擾和竊聽。此外,它還是一種環(huán)保型通信,不會產生電磁污染。
量子通信系統(tǒng)由量子態(tài)發(fā)生器、量子通道和量子測量裝置組成。按其所傳送的信息是經典還是量子而分為兩類。前者主要用于量子密鑰的傳輸,后者則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。隱形傳態(tài)是一種脫離實物的信息傳送,它的過程是光提取原物的所有信息,然后將這些信息傳送到接收地點,接收者再根據(jù)這些信息選取與構成原物相同的基本單元,制造出原物完美的復制品。但是,量子力學的不確定性原理不允許精確地提取原物的全部信息,這個復制品不可能是完美的。因此“隱形傳態(tài)”不過是一種幻想而已。
1993年,6位科學家提出了利用經典力學與量子力學相結合的方法來實現(xiàn)量子隱形傳態(tài)的方案:將某個粒子的未知量子態(tài)傳送到另一個地方,把另一個粒子制備到該量子態(tài)上,而原來的粒子仍留在原處。其基本思想是:將原物的信息分成經典信息和量子信息兩部分,它們分別經由經典通道和量子測量而獲得,量子信息是發(fā)送者在測量中未提取的其余信息;接收者在獲得這兩種信息后,就可以制備出原物量子態(tài)的完全復制品。
量子通信的最終實現(xiàn),需要將量子技術、生物技術和通信技術緊密地結合起來。另外,通過對人腦意識過程的深入研究,還有可能使量子通信的速率大大提高。以至有一天,可以將生物芯片植入人的大腦,實現(xiàn)人腦間的超光速通信。(選自2007年第7期下《百科知識》)
《超越時空的量子通信》閱讀題目:
1.下面各項中,對“量子通信”定義正確的一項是()
A.量子通信是一種不受通信雙方空間距離限制,不存在任何傳輸時延的實時通信。
B.量子通信是根據(jù)量子力學關于相互耦合的微觀粒子之間存在超光速關聯(lián)來實現(xiàn)信息傳遞的通信方式。
C.量子通信是具有零時延,抗干擾,保密性強的環(huán)保型通信。
D.量子通信是由量子態(tài)發(fā)生器、量子通道和量子測量裝置組成的新型通信。
2.下面各項,不符合文意的一項是()
A.纏結是指測量相互耦合的一對粒子中的一個粒子,另一個粒子將會瞬時“感應”,并發(fā)生相應變化的神奇連接。
B.經典信息主要用于量子密鑰的傳輸,量子信息可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。
C.隱形傳態(tài)的過程是光提取原物的所有信息并傳送到接收地點,然后根據(jù)這些信息選取與構成原物相同的基本單元,制造出完美的復制品。
D.量子隱形傳態(tài)的新方案,在信息傳送過程中,傳送的僅僅是原物的量子態(tài),而不是原物本身。
3.下面各項依據(jù)原文進行的推斷和想象,正確的一項是()
A.量子通信因為具有零時延的優(yōu)點,所以可用于星際通信。
B.只要利用經典力學與量子力學相結合的方法,就能最終實現(xiàn)量子通信。
C.接收者獲得經典信息與量子信息后,就可以制備出原物量子態(tài)的完全復制品。
D.通過對人腦意識過程的深入研究,使量子通信的速率大大提高,大腦植入生物芯片后,就可以實現(xiàn)人腦間的超光速通信。
《超越時空的量子通信》閱讀答案:
1、B
2、C
3、C