量子通信技术是一种利用量子力学原理对量子态进行操控的通信形式，主要涉及量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。量子通信技术可以有效解决信息安全问题，因为它具有良好的保密性能，能够应用于军事及信息保障。同时，量子通信技术也可以提供一种超快的计算能力，为人工智能、大数据等领域带来新的可能。本文将从量子通信技术的原理、发展现状和未来趋势三个方面进行介绍。
量子通信技术的原理
量子通信技术的基础是量子力学，这是一门研究微观粒子行为和规律的科学。量子力学揭示了一些奇妙的现象，如量子叠加、量子不确定性、量子纠缠等。利用这些现象，人们可以设计出一些特殊的算法和协议，实现不同于经典通信的功能。
量子密钥分发
量子密钥分发是一种利用单光子或其他量子态作为信息载体，通过公共信道传输密钥的方法。它的优势在于，根据量子不可克隆定理，任何对单光子或其他量子态的测量都会改变其状态，从而导致窃听者被发现。因此，如果双方在传输过程中没有检测到窃听，就可以确保密钥是安全的。然后，双方可以利用这个密钥对信息进行加密和解密，实现无条件安全的通信。
量子远程传态
量子远程传态是一种利用量子纠缠效应，把一个物体的量子态从一个地点传送到另一个地点的方法。它的原理是，如果两个物体处于纠缠态，那么它们之间就存在一种超距相关性，即对其中一个物体进行测量就会影响另一个物体的状态。因此，如果双方分别拥有一对纠缠粒子，并且其中一方对自己的粒子和要传送的粒子进行联合测量，并把测量结果通过经典信道发送给另一方，那么另一方就可以根据这个结果对自己的粒子进行操作，从而使其与要传送的粒子具有相同的状态。这样，就相当于把要传送的粒子从一个地点复制到了另一个地点。
量子密集编码
量子密集编码是一种利用两个纠缠粒子，实现比经典信道更高的信息传输速率的方法。它的原理是，如果两个粒子处于纠缠态，那么它们之间就有四种可能的状态，即00、01、10、11。因此，如果双方分别拥有一对纠缠粒子，并且其中一方对自己的粒子进行操作，使其与要传送的两比特信息相对应，那么另一方只需对自己的粒子进行一次测量，就可以得到这两比特信息。这样，就相当于用一个量子信道传送了两比特信息，而经典信道只能传送一比特信息。
量子通信技术的发展现状
量子通信技术的发展目标是要在更大范围内实现安全的信息传输，发展路线是通过光纤实现城域的量子通信网络、通过中继实现城际的量子网络、通过卫星中转实现远距离量子通信。在这一领域，中国科学家有很多重要的贡献。
光纤城域网络
光纤城域网络是利用光纤作为载体，实现城市内部的量子密钥分发和量子通信的网络。它的优势在于，光纤具有较低的损耗和较高的带宽，可以实现高速和稳定的信息传输。不过，光纤也存在一些限制，如距离受损耗影响、易受外界干扰、难以覆盖复杂地形等。
中国在光纤城域网络方面取得了显著进展。2007年，中科大量子通信团队首次把光纤量子通信的安全距离拓展到100公里。2008年，他们建设了一个小型网络，2012年又建成了规模化的量子通信网络，并投入了永久使用。最后，他们逐步把这些局域网连起来，变成了现在的“京沪干线”。“京沪干线”是世界上第一个千公里级光纤城际量子通信网络，覆盖北京、上海、合肥、济南等地区，并与“墨子号”卫星实现了无缝对接。
中继城际网络
中继城际网络是利用中继站作为中转点，实现不同城市之间的量子密钥分发和量子通信的网络。它的优势在于，中继站可以放大和重发信号，从而突破光纤损耗和距离限制。不过，中继站也存在一些挑战，如需要保证中继站的可靠性和安全性、需要解决中继站之间的同步问题等。
中国在中继城际网络方面也取得了重要进展。