科普量子通信名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎市公開課獲獎?wù)n件

講座材料第1頁量子由來第五次索爾維會議與會者合影(1927年)一張傳說中集中了地球上三分之一智慧照片第2頁量子由來普朗克能量子19，物理學(xué)家普朗克提出了一個大膽假說：物體在產(chǎn)生和吸收輻射時，能量不是連續(xù)改變，而是以一定數(shù)量值整數(shù)倍跳躍式地改變。能量不是無限可分，而是有一最小單元。這個不可分能量單元，普朗克稱它為“能量子”或“量子”，即普朗克常數(shù)。普朗克所以取得諾貝爾物理學(xué)獎，同時也為量子論奠下基石。愛因斯坦光量子19，愛因斯坦在一篇論文中提出，關(guān)于光產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化瞬時現(xiàn)象，波動論結(jié)論同經(jīng)驗(yàn)不相符；要解釋這類現(xiàn)象，只能假設(shè)光是由能量子所組成，即“光量子”，以后人們稱其為“光子”。這是人類認(rèn)識自然界歷史上第一次揭示了微觀客體波動性和粒子性對立統(tǒng)一，即“波粒二象性”，同時也為量子理論發(fā)展打開了局面。第3頁量子由來從普朗克能量子假說、到愛因斯坦光量子理論到玻爾原子量子理論，在百年時間里，量子力學(xué)發(fā)展快速。尤其是20世紀(jì)二、三十年代，愛因斯坦和玻爾之間“物理學(xué)靈魂論戰(zhàn)”引發(fā)了無數(shù)科學(xué)家對“量子糾纏”現(xiàn)象研究，從而點(diǎn)燃了量子通信星星之火。量子通信1993年，基于量子糾纏理論，美國科學(xué)家貝內(nèi)特提出了量子通信（QuantumTeleportation）概念。1997年，在奧地利留學(xué)中國青年學(xué)者潘建偉與荷蘭學(xué)者波密斯特等人合作，首次實(shí)現(xiàn)了未知量子態(tài)遠(yuǎn)程傳輸。19丹麥物理學(xué)家玻爾把量子論基本觀點(diǎn)應(yīng)用于原子核外電子運(yùn)動，從而創(chuàng)建了波爾理論。波爾原子量子理論第4頁量子通信“量子通信”=量子物理+信息科學(xué)量子物理研究微觀粒子運(yùn)動規(guī)律信息科學(xué)人與人、物與物傳遞消息量子通信其特點(diǎn)：高效率絕對安全第5頁量子通信特點(diǎn)高效率絕對安全比光速還快量子世界中任何事件都是不可能被竊聽。1、一個未知量子無法被復(fù)制；2、為量子態(tài)任何測量都會留下痕跡。愛因斯坦堅持認(rèn)為不可能存在比光速還要快信號，任何比光速快“鬼魅似遠(yuǎn)距作用”都是不可思議。第6頁量子通信應(yīng)用由中國科大和清華大學(xué)組成聯(lián)合小組，在量子通信上取得新突破?！俺瑫r空穿越”神奇場景有望變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。量子通信——科幻變成現(xiàn)實(shí)第7頁在我國發(fā)展1月，中國量子通信“京滬干線”技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目經(jīng)過評審，項(xiàng)目由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)作為建設(shè)單位,計劃用3年時間進(jìn)行建設(shè)，形成連接北京、上海高可信、可擴(kuò)展廣域光纖量子通信網(wǎng)絡(luò)。3月，濟(jì)南量子通信試驗(yàn)網(wǎng)正式投入使用，是世界上已知規(guī)模最大、功效最全量子通信試驗(yàn)