《超越時空的量子通信》閱讀理解的答案
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超越時空的量子通信
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(dān)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(xué)關(guān)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(guān)聯(lián)來實現(xiàn)信息的傳遞。量子力學(xué)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(yīng)”到這種影響,并發(fā)生相應(yīng)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(guān)聯(lián)和影響叫做“纏結(jié)”,它是一種具有交互作用的粒子之間通過“感應(yīng)”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(yīng)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(guān)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(chǎn)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(jīng)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(gòu)成原物相同的基本單元,制造出原物完美的復(fù)制品。但是,量子力學(xué)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(fù)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(xué)家提出了利用經(jīng)典力學(xué)與量子力學(xué)相結(jié)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(jīng)典信息和量子信息兩部分,它們分別經(jīng)由經(jīng)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(fù)制品。
量子通信的最終實現(xiàn),需要將量子技術(shù)、生物技術(shù)和通信技術(shù)緊密地結(jié)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》閱讀題及答案
11.下面各項中,對“量子通信”定義正確的一項是( B )(2分)
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(xué)關(guān)于相互耦合的微觀粒子之間存在超光速關(guān)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。
12.下面各項,不符合文意的一項是( C )(2分)
A.纏結(jié)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(yīng)”,并發(fā)生相應(yīng)變化的神奇連接。
B.經(jīng)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(gòu)成原物相同的基本單元,制造出完美的復(fù)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。
13.下面各項依據(jù)原文進行的推斷和想象,正確的一項是( C )(2分)
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(jīng)典力學(xué)與量子力學(xué)相結(jié)合的方法,就能最終實現(xiàn)量子通信。
C.接收者獲得經(jīng)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(fù)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。