众所周知,量子通信采用的是量子纠缠这一特性,它的原理其实非常简单。
第一步,我们要获得a、b两个量子,微观情况下细小的片段叫量子,例如光子、电子,都是量子,所以量子的获取是非常容易的。
第二步,我们想办法让a量子与b量子生纠缠,让它们处在一种特殊的纠缠状态下。
第三步,我们把a量子保留在原地,把b量子带到35光年外的地方,由于两个量子处在纠缠的状态下,所以此时如果我们人为地改变a量子的状态,那么远在35光年外的b量子也会瞬间做出相应的反应。
这种无视空间距离的效应,就是纠缠量子间被爱因斯坦称为如幽灵般的“距作用”。
两个纠缠量子间的信息交流是光的、瞬时的,而如果使用电磁波传递信号的话,至少需要等到35年后才能传到b量子所在的地方,这效率就实在太差了。
在以上三个步骤的基础上,我们还可以增加第四步,我们再拿出第三个量子(c量子),如果这时候我们再让c量子与a量子生纠缠,又会产生怎样有趣的现象?
事实上,哪怕a量子已经与b量子生了纠缠,我们仍旧可以让它再与c量子生第二次纠缠,只不过a量子一旦与c量子再生纠缠,那么它与b量子的纠缠作用就会被自动切断了。
但神奇的是,在a量子与c量子生二次纠缠的刹那,c量子的状态会瞬间变成了b量子,而同时远在35光年开外的b量子,则瞬间具备了bsp;这种情况的结果,相当于我们瞬间将c量子从一个地方,移动到了35光年开外的另一个地方!
移形换位,或者说瞬移,在现实生活中并不能实现的景象,在量子的世界中却可以信手拈来。
如果把一对a、b量子作为一个信号传递的单元,那么只需要许许多多这样的单元,将它们连贯地组合到一起,然后让a量子串源源不断地与“编码了信息”的c量子串生二次纠缠,就可以做到将c量子串上携带的信息距离地传递到b量子串所在的位置。
这就是量子通信的原理。
当然,依据纠缠的原理,量子雷达也是可以实现的。
纠缠的量子虽然是非常脆弱的,极容易生退相干(退出纠缠状态),但它其实没有我们想象中的那么脆弱,在无障碍的情况下横行在宇宙空间当中却是没有问题的。
所谓量子雷达,就是通过无数纠缠的量子,我们将a量子不断从射器里射出去,把与之纠缠的b量子保留在机器中,那么随着a量子以光穿越宇宙空间,然后猛地撞击到干扰物,a量子状态生猛地变化,便会在b量子上表现出来。
我们只需要记录a量子从射出去到碰撞的时间与方位,就可以知道它走了多远的距离,现在在哪个方向,然后通过b量子反馈回来的信息,通过大数据的方式就可以构建出一个三维立体的完整映射图。
是不是很容易?
量子雷达的好处在于它比传统的雷达更加具有时效性与信息多样性,我们不必像传统雷达那样等待被探测物体的反射信号,因为直接从b量子群中就可以看出对方的状态!
不仅时效性更强,所携带的信息也更加丰富!
由此可见,知道了量子雷达的工作原理,那么如何误导量子雷达就变得非常简单了。
量子雷达不是依靠a量子撞击到物体,然后生“退相干”而把被撞击的物体的信息传递给b量子的吗?那么好,即便这个地方没有任何东西,但我只要让a量子生“退相干”,岂不就可以传递错误的信号给b量子?从而误导整个量子雷达的判断?
刘总工带领的地球舰队科学院信息通讯研究所,做的其实就是这方面的工作!
那个球型信号射源,本质上就是一个让量子生退相干的高频装置!它模拟出了一个虚假的信号源,让所有飞向它的量子全部退相干,然后把错误信息传递到量子雷达上。