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摘要：量子力学的发展已有近一个世纪，在微观领域起着极为重要的作用，而5G通信技术也越来越成为研究的热门。通过对量子力学与5G通信的发展现状进行分析，创新性地提出了量子力学在5G通信中的应用方案。
关键词：量子力学；5G通讯；应用
1量子力学的影响与发展
量子力学是对微观粒子运动规律进行研究的基础科学，目前量子力学已经被运用到不同的现代科学技术领域。在物理学领域中，小到对原子内部电子运动的探索，大到对天体变化的研究，都可以利用量子力学的理论，并在量子力学的基础上产生了新的技术，例如，半导体技术、激光技术以及原子能技术等，除了在物理领域发挥了作用也在化学领域、生物学领域以及医学领域等发挥出了作用，并衍生出了如量子化学、量子生物学等边缘科学。可以说没有量子力学就无法开展对自然科学的研究工作。在实际的应用中，量子力学处理问题的方式也在不断的完善，其主要的发展方向：（1）对于微观粒子来说，运动的速度远小于光的速度，目前所使用的非相对论量子力学是非常适用的，将非相对论量子力学用于讨论原子、分子、固体及原子核的性质等方面的应用，得到了较好的效果。在对原子结构进行分析时运用量子力学，它可以解释多电子原子的电子壳层的结构；将其在固体中使用，形成了固体能带理论，在这个理论的基础上研发出了半导体材料和晶体管，也给电子工业技术带来了新的发展契机；运用量子力学来处理吸收和发射的问题，研发出了光的受激发射理论和激光技术；运用量子力学来对金属低温超导性与液氦低温超流现象进行解释；运用量子力学对原子、分子、固体以及原子核等方面的问题进行处理，可以解决多体问题。（2）将量子力学运用到相对论速度，波动场领域，建立相对论量子力学薛定愕方程仅在非相对论的近似下才是有效的，其并不适用于粒子速度接近于光速时所产生的不同现象。1929年，狄拉克根据他对自由电子的研究，提出了一个符合相对论要求的线性波动方程一狄拉克方程。将这个方程应用于氢原子，能够成功解释氢光谱的精细结构。
2 5G通信发展的现状
2.1发展的背景
（1）国际背景。近年来，随着信息技术的发展，全球各国都加快开发5G通信技术的步伐。不管是欧美日韩等发达国家，还是巴西印度等发展中国家都通过加大资金、技术的投入或者在国家政策上给予方便的方式深入5G通信的研究。因此，不管从什么角度看，5G通信的发展已成为时代发展的必然。（2）政策背景。自2013年开始，我国政府就颁布一系列的政策来促进5G通信的研究和發展，包括加大资金投入力度、加强对人才的培养、扶持中国3大通讯企业的创新技术发展等。除了在国内实施一系列的发展措施，我国也十分重视国际间的交流合作，不断加强国际合作研发，共同促进5G通信的协调发展。
2.2发展出现的问题
（1）人的地域、年龄影响了人们对事物的认知。在不同的地域，对技术的需求与认知不同，目前中国贫富差距大，地区发展不平衡。对于经济相对落后的地区来说，没有充裕的资金投入到开通5G通讯技术中。当然对于某些发达地区总体上就不会出现这些问题，但是也会出现另类。（2）5G通信技术的发展还不完善。尽管5G通信在国内外广泛热议，但是离商用化还有差距。与前几代通信技术相比，5G通信最大的挑战不是移动网络的速度问题，而是与用户的连接问题。5G通信急需解决的问题是在尽可能降低用户开销的同时更好的开发相关附属的技术。目前5G通信的技术正如一块藏有璞玉的原石，有着巨大的潜在价值，但是人们在切割雕琢它时需小心翼翼，做好防范，细化程序，因此说5G通信的技术发展还不完善。（3）网络负载饱和。近年来，尽管经常说信息技术发展快速，但是不知为何我们会感觉信号越来越差了。其实这不是网络速度的问题，而是使用人数不断增加。这种时候，移动运营商不应为寻求自身利润的最大化，盲目大力宣传流量套餐，而忽略用户的实际使用体验。
3量子力学的具体应用
将5G通讯运用到量子力学中，它指的是一种利用量子纠缠效应进行信息传递的新型的通信方式，其属于一种新型的交叉学科，是将量子力学与信息技术相结合的新的研究领域。量子纠缠态是光量子5G通信的主要理论，在进行信息传递时利用的量子隐形传输方式。从相关的实验结果中可以看出，两个纠缠态粒子间的距离无论多远，只要其中一个发生变化那么另一个也会在一瞬间发生改变。利用这一特性实现光量子5G通信的过程时，先构建起一对纠缠态粒子，并将这两个粒子分别放置在两个通信设备上，将未知量子态和发送方的粒子的联合测量操作，会发现接收方的粒子在瞬间发生改变，变化成某种状态，在发送方的粒子发生改变之后，可以发现这种状态是对称的，然后将测量到的信息通过经典信道传输给接收方，接收方根据所接收到的信息对发生改变的粒子进行逆转变换，这样就可以得到和发送方完全一样的未知量子态。量子纠缠态理论，经典通信的安全性和效率不能与光量子5G通信相比。
安全性，量子5G通信永远不会泄密，主要体现在：（1）关键在于量子加密的密钥是随机的，即使被盗取也得不到正确的密钥，所以无法破解信息；（2）通信双方分别具有纠缠态的两个粒子，其中一个粒子的量子态发生改变时另一个量子态也会迅速的发生变化，并可以参照量子理论，会发现任何干扰都会使量子态发生变化，并导致坍塌。因此，盗窃者所得到的信息因干扰已被破坏，已不是原来的信息。被传送的未知量子态在被测量之前处于纠缠态。也就是代表多个状态。比如说，一个量子态可以在同一时间表示两个数字，分别是0和1，如果有7个这样的量子态就可以同时表示128个数字或是状态，0-127，利用光量子5G通信进行一次这样的传送就相当于用经典通信传送128次，由此可知，如果传输带宽是64位或更高，那么效率之差将是惊人的。
4对5G通信发展提出建议
4.1加快5G通信统一标准制定
现在我国5G通信还处于初级阶段，还需要加强与国外先进技术的合作，并形成统一的标准。我国政府还应加大财政扶持力度，并根据时代发展的要求培训出更多的技术人才。此外，还应加大宣传的力度，进一步推广5G通信的使用，并根据地方差来制定不同的收费方式。
4.2加快5G通信融合创新发展
融合创新，是5G通信技术在当前发展阶段的重要内容，也是如今朝阳产业发展的重要趋势。5G通信融合创新主要是在5G通信这个总的情况下尽可能向外延伸。如同正在生长的树一般，树枝围绕树干不停的伸展，进行全面立体的产业化建设。因此我们要加强基础设施建设，不断创新，促进相关技术的开发和完善。同时，要加强与各方面的联系，形成自己独特的产业信息链和信息圈，为未来的发展奠定基础。
4.3构建完善信息安全系统
5G通信技术，既可以丰富人们的业余生活又可以为人们的生活提供更多的便利，使人们的联系更加快捷方便。但是，由于5G通讯正处于发展阶段，还应吸取国内外先进的技术对其进行优化和创新。国家也要构建起相对完善的信息安全管理体系和相关的法律法规，并规范使用，防止违法人员钻空子。
5结语
综上所述，量子力学5G通信以其安全性、高效性和高速传输性受到了研究人员的广泛关注，在将来的5G通信研发建设中，量子力学将会发挥出越来越重要的作用。
参考文献：
[1]王建秋，嵇英华，余信理.量子通信网络安全性研究[J].电子技术，2009（01）.
[2]徐启建，金鑫，徐晓帆.量子通信技术发展现状及应用前景分析[J].中国电子科学研究院学报，2009（05）.
[3]阎丽生5G系统技术标准与进展[J].电信工程技术与标准化，2015.
[4]熊必成5G网络通信技术应用的前瞻性思考[J].电信技术，2014.
关键词：量子力学；5G通讯；应用
1量子力学的影响与发展
量子力学是对微观粒子运动规律进行研究的基础科学，目前量子力学已经被运用到不同的现代科学技术领域。在物理学领域中，小到对原子内部电子运动的探索，大到对天体变化的研究，都可以利用量子力学的理论，并在量子力学的基础上产生了新的技术，例如，半导体技术、激光技术以及原子能技术等，除了在物理领域发挥了作用也在化学领域、生物学领域以及医学领域等发挥出了作用，并衍生出了如量子化学、量子生物学等边缘科学。可以说没有量子力学就无法开展对自然科学的研究工作。在实际的应用中，量子力学处理问题的方式也在不断的完善，其主要的发展方向：（1）对于微观粒子来说，运动的速度远小于光的速度，目前所使用的非相对论量子力学是非常适用的，将非相对论量子力学用于讨论原子、分子、固体及原子核的性质等方面的应用，得到了较好的效果。在对原子结构进行分析时运用量子力学，它可以解释多电子原子的电子壳层的结构；将其在固体中使用，形成了固体能带理论，在这个理论的基础上研发出了半导体材料和晶体管，也给电子工业技术带来了新的发展契机；运用量子力学来处理吸收和发射的问题，研发出了光的受激发射理论和激光技术；运用量子力学来对金属低温超导性与液氦低温超流现象进行解释；运用量子力学对原子、分子、固体以及原子核等方面的问题进行处理，可以解决多体问题。（2）将量子力学运用到相对论速度，波动场领域，建立相对论量子力学薛定愕方程仅在非相对论的近似下才是有效的，其并不适用于粒子速度接近于光速时所产生的不同现象。1929年，狄拉克根据他对自由电子的研究，提出了一个符合相对论要求的线性波动方程一狄拉克方程。将这个方程应用于氢原子，能够成功解释氢光谱的精细结构。
2 5G通信发展的现状
2.1发展的背景
（1）国际背景。近年来，随着信息技术的发展，全球各国都加快开发5G通信技术的步伐。不管是欧美日韩等发达国家，还是巴西印度等发展中国家都通过加大资金、技术的投入或者在国家政策上给予方便的方式深入5G通信的研究。因此，不管从什么角度看，5G通信的发展已成为时代发展的必然。（2）政策背景。自2013年开始，我国政府就颁布一系列的政策来促进5G通信的研究和發展，包括加大资金投入力度、加强对人才的培养、扶持中国3大通讯企业的创新技术发展等。除了在国内实施一系列的发展措施，我国也十分重视国际间的交流合作，不断加强国际合作研发，共同促进5G通信的协调发展。
2.2发展出现的问题
（1）人的地域、年龄影响了人们对事物的认知。在不同的地域，对技术的需求与认知不同，目前中国贫富差距大，地区发展不平衡。对于经济相对落后的地区来说，没有充裕的资金投入到开通5G通讯技术中。当然对于某些发达地区总体上就不会出现这些问题，但是也会出现另类。（2）5G通信技术的发展还不完善。尽管5G通信在国内外广泛热议，但是离商用化还有差距。与前几代通信技术相比，5G通信最大的挑战不是移动网络的速度问题，而是与用户的连接问题。5G通信急需解决的问题是在尽可能降低用户开销的同时更好的开发相关附属的技术。目前5G通信的技术正如一块藏有璞玉的原石，有着巨大的潜在价值，但是人们在切割雕琢它时需小心翼翼，做好防范，细化程序，因此说5G通信的技术发展还不完善。（3）网络负载饱和。近年来，尽管经常说信息技术发展快速，但是不知为何我们会感觉信号越来越差了。其实这不是网络速度的问题，而是使用人数不断增加。这种时候，移动运营商不应为寻求自身利润的最大化，盲目大力宣传流量套餐，而忽略用户的实际使用体验。
3量子力学的具体应用
将5G通讯运用到量子力学中，它指的是一种利用量子纠缠效应进行信息传递的新型的通信方式，其属于一种新型的交叉学科，是将量子力学与信息技术相结合的新的研究领域。量子纠缠态是光量子5G通信的主要理论，在进行信息传递时利用的量子隐形传输方式。从相关的实验结果中可以看出，两个纠缠态粒子间的距离无论多远，只要其中一个发生变化那么另一个也会在一瞬间发生改变。利用这一特性实现光量子5G通信的过程时，先构建起一对纠缠态粒子，并将这两个粒子分别放置在两个通信设备上，将未知量子态和发送方的粒子的联合测量操作，会发现接收方的粒子在瞬间发生改变，变化成某种状态，在发送方的粒子发生改变之后，可以发现这种状态是对称的，然后将测量到的信息通过经典信道传输给接收方，接收方根据所接收到的信息对发生改变的粒子进行逆转变换，这样就可以得到和发送方完全一样的未知量子态。量子纠缠态理论，经典通信的安全性和效率不能与光量子5G通信相比。
安全性，量子5G通信永远不会泄密，主要体现在：（1）关键在于量子加密的密钥是随机的，即使被盗取也得不到正确的密钥，所以无法破解信息；（2）通信双方分别具有纠缠态的两个粒子，其中一个粒子的量子态发生改变时另一个量子态也会迅速的发生变化，并可以参照量子理论，会发现任何干扰都会使量子态发生变化，并导致坍塌。因此，盗窃者所得到的信息因干扰已被破坏，已不是原来的信息。被传送的未知量子态在被测量之前处于纠缠态。也就是代表多个状态。比如说，一个量子态可以在同一时间表示两个数字，分别是0和1，如果有7个这样的量子态就可以同时表示128个数字或是状态，0-127，利用光量子5G通信进行一次这样的传送就相当于用经典通信传送128次，由此可知，如果传输带宽是64位或更高，那么效率之差将是惊人的。
4对5G通信发展提出建议
4.1加快5G通信统一标准制定
现在我国5G通信还处于初级阶段，还需要加强与国外先进技术的合作，并形成统一的标准。我国政府还应加大财政扶持力度，并根据时代发展的要求培训出更多的技术人才。此外，还应加大宣传的力度，进一步推广5G通信的使用，并根据地方差来制定不同的收费方式。
4.2加快5G通信融合创新发展
融合创新，是5G通信技术在当前发展阶段的重要内容，也是如今朝阳产业发展的重要趋势。5G通信融合创新主要是在5G通信这个总的情况下尽可能向外延伸。如同正在生长的树一般，树枝围绕树干不停的伸展，进行全面立体的产业化建设。因此我们要加强基础设施建设，不断创新，促进相关技术的开发和完善。同时，要加强与各方面的联系，形成自己独特的产业信息链和信息圈，为未来的发展奠定基础。
4.3构建完善信息安全系统
5G通信技术，既可以丰富人们的业余生活又可以为人们的生活提供更多的便利，使人们的联系更加快捷方便。但是，由于5G通讯正处于发展阶段，还应吸取国内外先进的技术对其进行优化和创新。国家也要构建起相对完善的信息安全管理体系和相关的法律法规，并规范使用，防止违法人员钻空子。
5结语
综上所述，量子力学5G通信以其安全性、高效性和高速传输性受到了研究人员的广泛关注，在将来的5G通信研发建设中，量子力学将会发挥出越来越重要的作用。
参考文献：
[1]王建秋，嵇英华，余信理.量子通信网络安全性研究[J].电子技术，2009（01）.
[2]徐启建，金鑫，徐晓帆.量子通信技术发展现状及应用前景分析[J].中国电子科学研究院学报，2009（05）.
[3]阎丽生5G系统技术标准与进展[J].电信工程技术与标准化，2015.
[4]熊必成5G网络通信技术应用的前瞻性思考[J].电信技术，2014.