量子通信的基本原理
量子通信是利用量子态作为信息载体进行信息传递的新型通信方式。其核心原理包括量子叠加态和量子纠缠效应。量子叠加态允许一个量子比特同时处于0和1的状态，而量子纠缠则使得两个或多个量子比特之间存在非经典的关联。这些特性使得量子通信在理论上可以实现绝对安全的信息传输，因为任何对量子态的测量都会不可避免地扰动系统状态，从而被通信双方察觉。
量子密钥分发技术
量子密钥分发(QKD)是量子通信中最成熟的应用之一。BB84协议是最早提出的量子密钥分发方案，利用光子的偏振态或相位态来传递密钥信息。在实际应用中，量子密钥分发系统通常采用弱相干光源和单光子探测器，通过光纤或自由空间信道传输量子态。我国研发的"京沪干线"就是世界上第一条长距离量子保密通信干线，全长2000多公里，实现了北京至上海之间的安全密钥分发。
量子通信的核心技术
量子隐形传态技术
量子隐形传态是量子通信中的另一项重要技术，它利用量子纠缠资源实现量子态的远程传输。与量子密钥分发不同，量子隐形传态不需要直接传输量子态本身，而是通过经典信道和量子信道的协同工作完成量子信息的传递。2017年，我国科学家成功实现了从地面到"墨子号"量子科学实验卫星的量子隐形传态，传输距离达1400公里，创造了世界纪录。
量子中继技术
由于量子态在传输过程中会不可避免地发生退相干，量子通信的距离受到严重限制。量子中继技术通过分段纠缠纯化和纠缠交换等方法，可以有效延长量子通信的距离。目前，基于量子存储的量子中继器已成为研究热点，有望在未来实现全球化的量子通信网络。
量子通信的应用前景
量子通信技术在多个领域展现出广阔的应用前景：
我国量子通信发展现状
我国在量子通信领域处于世界领先地位。"墨子号"量子科学实验卫星的成功发射和运行，标志着我国在空间量子通信研究方面取得重大突破。我国还建成了世界首条量子保密通信干线"京沪干线"和首个规模化量子通信网络"合肥量子通信网络"。这些成就为我国量子通信技术的产业化奠定了坚实基础。
量子通信作为未来通信技术的重要发展方向，正在从实验室走向实际应用。虽然目前仍面临技术挑战和成本问题，但随着研究的深入和技术的成熟，量子通信必将在信息安全领域发挥越来越重要的作用，为构建安全可靠的全球通信网络提供新的解决方案。
常见问题解答
1. 量子通信与传统通信有什么区别？
量子通信利用量子力学原理实现信息传输，具有不可克隆性和测量扰动性，能够实现理论上绝对安全的通信；而传统通信基于经典物理原理，安全性依赖于计算复杂度。
2. 量子通信目前的主要应用是什么？
目前量子通信最主要的应用是量子密钥分发(QKD)，用于生成和分发加密密钥，实现安全的信息加密传输。
3. 量子通信的传输距离有限制吗？
是的，由于量子态在传输过程中会发生退相干，目前光纤量子通信的传输距离限制在百公里量级，需要通过量子中继技术来延长距离。
4. 我国在量子通信领域有哪些重要成就？
我国研发了世界首颗量子科学实验卫星"墨子号"，建成了世界首条长距离量子保密通信干线"京沪干线"，并在量子隐形传态等方面创造了多项世界纪录。