从量子力学到量子信息( 三 ) _量子力学

量子信息包括哪些内容呢？可以先来看看我们平时用到什么信息技术。我们最常用的是手机，这是用来通信的；以及计算机，这是用来计算的。还有钟表、尺子、温度计等也可以算作信息技术，它们是用来测量的。相应地，量子信息也分为三个领域（图1.22）：量子通信（quantum communication）、量子计算（quantum computing）与量子精密测量（quantum precision measurement 或 quantum metrology）。在每个领域内部，各自有若干种具体的技术。它们的目标都是利用量子力学的特性来超越传统的信息技术。

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图10 量子信息的三个分支
在量子信息的三个分支中，量子精密测量是相对容易理解的。例如，刚才说的“雾里看花”就是典型的量子精密测量技术。所以下一章我们来集中叙述几种量子精密测量技术。
而要理解量子通信和量子计算，难度就呼呼地上去了。因为它们的原理用到量子力学许多深入的特性，不是“操控单个量子”这么一句话就够的。也正因为如此，它们能够实现很多不可思议的功能。
一个非常有戏剧性的例子，是科幻电影中的“传送术”（图11）。是的，传送术在原理上是可以实现的！它的专业名称叫作“量子隐形传态”（quantum teleportation）。