一种实时量子通讯方法与流程

文档序号:14993294发布日期:2018-07-20 22:56阅读:1365来源:国知局

本发明涉及基于量子力学的通讯技术领域,特别是一种实时量子通讯方法。



背景技术:

量子塌缩:指的是某些量子力学体系与外界发生某些作用后波函数发生突变,变为其中一个本征态或有限个具有相同本征值的本征态的线性组合的现象。在某一些量子物理理论中,波函数的坍缩是量子系统遵守量子物理定律的两种方法之一。波函数坍塌的真实性并没有被完全地确定;科学家一直在争论,波函数坍缩是这个世界的自然现象之一,还是仅是属于某个现象的一部份,比

如量子脱散的附属现象。

瞬流模型:金桥量子小组提出的量子物理模型。此模型优于现有各种量子

诠释方法,可以合理的介绍各种量子现象,且和相对论统一。

量子弥散:类似于传统量子力学中的波函数概念。只是传统量子力学中无法说明波函数的意义,且否认它是客观实在的。而瞬流模型指出,由于所有实物皆由瞬流体构成,因此具备同时存在不同地方的能力,特别是小的量子,此

现象更明显。

本发明是基于量子力学最新基础理论突破在通讯技术上的应用。虽然20世纪初量子力学就诞生了,不过依然存在巨大的困难和争议,并至今仍有15种诠释方法并存,因为每一种诠释方法都无法对各种量子现象做出统一而合理的解释。本发明基于的瞬流模型则第一次可以合理而统一地对各类量子现象做出解释,并预言了新的量子特性和现象。基于瞬流模型应用在通讯领域可以构

建真正意义上的不需要时间的实时通讯。

传统通讯先不论,即使现在很火热的基于量子纠缠的通讯方案,纠缠现象本身是即时的,但是需要后续的经典数据传输,因此通讯速度依然被限制在光

速。并且可以被干扰阻断。

基于无线电的通讯方案。通讯双方通过特定频率的光子(不可见的低频光

子)进行通讯,可通过调频或调幅等方式建立信号特征。但该技术存在两个缺点:1.由于依赖光子进行通讯。因此存在干扰甚至被窃听的可能,无法杜绝和根治这种隐患;2.光在真空中速度恒定为c。因此,通讯速度被限定在光速以下。

基于量子纠缠的量子通讯方案。本方案上世纪90年代提出,并在当下是热门的研究方向,预计在不久的将来会获得商业应用。量子纠缠效应本身是超光速的,而且纠缠的测量是破坏性一次性的。虽然,最终的通讯受制于经典信号的传输无法实现实时通讯,但是在保密性上确实得到了根本性的提高。但该技术存在两个缺点:1.虽然无法被窃听,但是可以被阻断干扰,敌方可以通过拦截或者覆盖等方式阻断双方的通讯;2.经典信号的必需导致此种通讯方式依然被局限在光速以下,虽然纠缠现象本身是超光速实时的。



技术实现要素:

针对相关技术中的上述技术问题,本发明提出了一种实时量子通讯方法,可实现真正不需要信道的,且实时的通讯方案。无法被窃听,无法被干扰,不需要时间这3大特性可使其获得巨大的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现:

一种实时量子通讯方法,包括以下步骤:

s1:通讯介质制备,把大量量子,如光子、电子和中子,通过分束装置分成两个部分,分别注入存储装置,一部分由信号发生端保存,另一部分由信号接收端保存;

s2:所述信号接收端移动至任何地方;

s3:所述信号发送端发送信号时,把信号编码转化成本部分量子状态的特征改变,如量子数量,量子能量,量子极化方向;

s4:所述信号接收端即时监控整个量子状态的改变,根据事先约定好的协议转化信号。

进一步的,在步骤s1中,通讯介质为电子时,所述存储装置分别具有两个相对的负电荷板,电子在所述存储装置两边的负电荷板之间往复运动,但不会碰到壁而产生电子塌缩。

进一步的,在步骤s3中,所述信号发送端腔体内设有吸收电子的装置。

进一步的,在步骤s4中,所述信号接收端按既定的通讯频率不断监测带电板受到的压力。

进一步的,在步骤s4中,所述信号接收端通过抽取少量量子进行测量的方式不断监控量子状态的变化。

本发明的有益效果:实现真正不需要信道的,且实时的通讯方案。无法被窃听,无法被干扰,不需要时间这3大特性可使其获得巨大的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种实时量子通讯方法的无信道实时量子通讯原理示意图;

图2是根据本发明实施例所述的一种实时量子通讯方法的量子存储装置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明的理论基础:传统量子力学说明物质是同时存在不同地方的波函数。但是由于惧怕塌缩过程中的有重物质超光速现象,以前的量子力学只能宣称波函数只是一种数学描述,不是物理客观。而瞬流模型则说明物质同时存在不同地方的弥散特性不仅是数学描述,本身是真实的客观的(宏观物质也有这种特性,只是非常小无法被察觉)。而塌缩过程中表面上产生的有重物质超光速现象,在瞬流模型中得到了完整的解决,具体参阅相关论文。

本发明把大量量子分成同时存在的两部分,是每个量子都同时存在两端有两个分身。这样在信号发送端以一定的方法改变此分身如改变其偏振态,能量,或者数量等,则接收端可通过适当的手段包括吸收塌缩,压力测试等获知发送端发生的改变特征。

本发明实施例所述的第一步:制备通讯装置,把大量的电子通过分束装置分成两束,分别注入如图2所示的存储装置,图中装置仅画了一个维度,实际应该是3个维度都封闭且抽真空的。两边的负电荷板就像一个弹簧一样,保证电子只能在空中往复运动,而不会碰到壁而产生量子塌缩。虽然电子不会碰到壁但是会通过静电斥力对两侧的带电板产生压力。

第二步:制备好通讯装置后,接收端bob可以移到任何地方,火星或者飞出太阳系外。

第三步:在发送端alice腔体内放入吸收电子的装置,吸收掉部分电子。比如吸收1%的电子。这代表信号“1”。由于量子效应,此时信号接收端的电子数也会同样减少1%。

第四步:接收端bob按既定的通讯频率不断检测带电板受到的压力。如果检测到因电子减少造成的压力减小。则可获知发送端发送了信号“1”。如果没检测到压力变化则说明本时刻数据为“0”。

本发明的技术方案可实现:完全不依赖信道

例如,现在的无人机通讯都使用无线电波通讯。如果要击落这样的无人机,只需在无人机附近释放大功率覆盖通讯频率的干扰。无人机就无法得到指挥。即使量子纠缠通讯由于同样依赖后续的经典信号,一样要靠无线电波通讯。

而新的发明中,通讯完全是跨越空间,不依赖任何中间信道。只要做好本身的电磁屏蔽,这种通讯方式不怕任何的干扰和窃听。

本发明的技术方案还可实现:真正的实时通讯

在普通应用中,略微的时间延迟影响不大。但是在gps时间基准或者火星探测等领域,时间就显得非常重要。如果能做到实时通讯,对这些领域将是跨越的提高。

可以理解的,以上仅为一个实施例,实现了信号从一方向另一方的单向通讯过程。本发明同样可实现双向,只需要把装置做成两份,一份正向传输,另一部分方向传输即可。

综上所述,借助于本发明的上述技术方案,实现真正不需要信道的,且实时的通讯方案。无法被窃听,无法被干扰,不需要时间这3大特性可使其获得巨大的应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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