通信技术的一个重要方面是信息传输的可靠性,即传输中接收者能够以很高的确定性获得可靠的信息。信息传输有两个主要方式:一种是由维纳(Wiener)发明的;另一种是由香农(Shannon)提出。维纳和香农通信具有相同的概率基础,但是它们之间有很大的区别。维纳通信的方式是,如果信号(信息)被某些物理手段(如噪声或非线性失真)破坏,则可以从被破坏的信号中恢复信息。为此,维纳发展了相关检测、最优预测、匹配滤波等理论。然而,香农通信向前迈出了一步。他证明只要对信息进行适当编码,信息就可以得到最佳传输。这意味着,需要传输的信息可以在传输前和传输后进行处理。他首先证明了编码过程可以对抗通信信道内的干扰;然后对编码信息进行适当的解码,从而使接收到的信息得到最佳的恢复。为此,香农发展了信息测量、信道容量、编码过程等理论。换言之,香农的信息传输是对通信信道的有效利用。因此,我们看到维纳和香农信息传输之间的基本区别是:维纳通信实际上假设所讨论的信号在被噪声污染后可以被处理;而香农信息传输则表明信息在通过信道传输之前和之后都可以被处理。然而,这两个信息传输方式的主要目标基本相同,即可靠的信息传输。
量子纠缠研究者们开始利用态叠加原理进行通信。除了基本原则是无时的(它不存在于我们的时序宇宙中,正如第5章所述),这种信息传递的基础是不符合逻辑的。量子力学中的态叠加原理意味着原子粒子的多量子态同时发生,量子物理学家认为我们可以利用它进行信息传输。这是量子科学家希望利用这一个奇妙现象进行通信以及量子计算的主要动机。例如,对于量子纠缠通信,他们假设从发送端接收到的信息(如二进制形式)越是模糊(模棱两可),信息传输越好,这与可靠信息传输的目的相违背。可靠信息传输的发送端希望消息能更可靠地传输给接收端。这正是使用高信噪比载波或长冗余信号和其他信号的原因,因为这样可以将不含糊(明确)的信息传递给接收端。发送端的目的并不是向接收端发送一个不明确的信息后让后者去推断消息内容。(www.daowen.com)
除了叠加原理在我们的时序宇宙中物理上难以实现之外,将叠加原理用作量子纠缠通信的机理也是不合逻辑的,至少从信息传输的角度来看是这样。例如,对于一个信息源,我们想要更大的“信息容量”,这意味着信息源越“不确定”,信息源提供的信息内容就越多。另外,作为接收器接收到的信息越“确定”,到达接收器的信息内容量就越少。换句话说,如果发送端发送一个“1”的信号,发送端希望接收端能够获得更高的确定性。然而,在量子通信中情况正好相反,发送端希望接收端接收一个模糊的(可靠的)信息,以便接收端猜测发送端发送了什么。
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