量子信息論基礎(chǔ)與量子通信考試題2026年一、單選題（共10題，每題2分，合計(jì)20分）說(shuō)明：每題只有一個(gè)最符合題意的選項(xiàng)。1.量子比特（qubit）與經(jīng)典比特的主要區(qū)別在于？A.存儲(chǔ)容量更大B.可以同時(shí)處于0和1的疊加態(tài)C.傳輸速度更快D.更容易被干擾2.量子糾纏的特性是？A.量子態(tài)的不可克隆性B.兩個(gè)粒子狀態(tài)完全同步C.無(wú)法測(cè)量糾纏粒子的狀態(tài)D.糾纏粒子的信息傳輸速度超光速3.量子密鑰分發(fā)（QKD）的核心原理是？A.利用經(jīng)典密碼學(xué)算法B.基于量子不可克隆定理C.通過(guò)大量密鑰試錯(cuò)破解D.依賴第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)4.愛(ài)因斯坦、波多爾斯基和羅森提出的“EPR佯謬”質(zhì)疑的是？A.量子力學(xué)的完備性B.量子態(tài)的疊加性C.量子測(cè)量的隨機(jī)性D.量子糾纏的非定域性5.量子隱形傳態(tài)的實(shí)現(xiàn)依賴于？A.經(jīng)典信息傳輸B.量子態(tài)的疊加和糾纏C.硬件設(shè)備的超導(dǎo)特性D.量子退相干現(xiàn)象6.量子退相干的主要原因是？A.量子態(tài)的測(cè)量B.量子系統(tǒng)的溫度升高C.量子糾纏的破滅D.量子比特的噪聲干擾7.BB84協(xié)議中，密鑰生成依賴于？A.公開密鑰加密算法B.量子態(tài)的偏振基選擇C.經(jīng)典信道傳輸數(shù)據(jù)D.第三方認(rèn)證8.量子計(jì)算相較于經(jīng)典計(jì)算的優(yōu)勢(shì)在于？A.計(jì)算速度更快B.能處理更復(fù)雜的問(wèn)題C.能直接破解所有密碼D.更節(jié)能9.量子隨機(jī)數(shù)生成器的核心特性是？A.依賴經(jīng)典偽隨機(jī)算法B.無(wú)法被預(yù)測(cè)C.需要大量硬件資源D.需要人工干預(yù)10.量子密鑰分發(fā)的安全性基于？A.數(shù)學(xué)難題的不可解性B.量子態(tài)的不可克隆性C.經(jīng)典密碼學(xué)的對(duì)稱性D.硬件設(shè)備的抗干擾性二、多選題（共5題，每題3分，合計(jì)15分）說(shuō)明：每題有多個(gè)符合題意的選項(xiàng)，多選或少選均不得分。1.量子信息論的研究范疇包括哪些？A.量子態(tài)的編碼與傳輸B.量子算法的設(shè)計(jì)C.量子密鑰分發(fā)的安全性D.經(jīng)典計(jì)算機(jī)的優(yōu)化2.量子糾纏的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？A.量子隱形傳態(tài)B.量子密鑰分發(fā)C.量子計(jì)算D.經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化3.量子不可克隆定理的表述正確的是？A.任何量子態(tài)都無(wú)法被完美復(fù)制B.量子態(tài)的復(fù)制會(huì)破壞其原始狀態(tài)C.經(jīng)典信息可以無(wú)限復(fù)制D.量子糾纏可以繞過(guò)不可克隆定理4.量子密鑰分發(fā)的協(xié)議有哪些？A.BB84協(xié)議B.E91協(xié)議C.MDI-QKD協(xié)議D.RSA加密協(xié)議5.量子計(jì)算的主要挑戰(zhàn)包括？A.量子退相干問(wèn)題B.量子比特的制備難度C.量子算法的效率D.經(jīng)典計(jì)算資源的替代三、判斷題（共10題，每題1分，合計(jì)10分）說(shuō)明：判斷正誤，正確填“√”，錯(cuò)誤填“×”。1.量子比特可以同時(shí)處于0和1的疊加態(tài)。2.量子糾纏可以用于超光速信息傳輸。3.量子密鑰分發(fā)是絕對(duì)安全的。4.愛(ài)因斯坦認(rèn)為量子力學(xué)存在完備性問(wèn)題。5.量子隱形傳態(tài)需要傳輸量子態(tài)的原始信息。6.量子退相干會(huì)導(dǎo)致量子態(tài)的丟失。7.BB84協(xié)議依賴于經(jīng)典信道傳輸數(shù)據(jù)。8.量子計(jì)算可以破解RSA加密算法。9.量子隨機(jī)數(shù)生成器可以生成真正隨機(jī)的數(shù)。10.量子密鑰分發(fā)的安全性依賴于硬件設(shè)備的性能。四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題5分，合計(jì)25分）說(shuō)明：簡(jiǎn)明扼要地回答問(wèn)題，突出核心概念。1.簡(jiǎn)述量子疊加態(tài)的概念及其在量子計(jì)算中的意義。2.解釋量子不可克隆定理的內(nèi)容及其應(yīng)用。3.比較量子密鑰分發(fā)與經(jīng)典密鑰分發(fā)的安全性差異。4.描述量子隱形傳態(tài)的原理及其與經(jīng)典通信的區(qū)別。5.分析量子退相干對(duì)量子信息處理的影響及應(yīng)對(duì)方法。五、論述題（共2題，每題10分，合計(jì)20分）說(shuō)明：結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，深入分析問(wèn)題，展現(xiàn)綜合能力。1.論述量子密鑰分發(fā)在金融通信領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值及面臨的挑戰(zhàn)。2.分析量子計(jì)算對(duì)現(xiàn)有密碼體系的威脅，并提出可能的應(yīng)對(duì)策略。答案與解析一、單選題答案1.B2.D3.B4.D5.B6.D7.B8.B9.B10.B解析：1.量子比特可以同時(shí)處于0和1的疊加態(tài)，這是量子力學(xué)的核心特征，經(jīng)典比特只能處于0或1。5.量子隱形傳態(tài)利用量子糾纏和貝爾態(tài)，傳輸量子態(tài)的完整信息，而非經(jīng)典數(shù)據(jù)。二、多選題答案1.A,B,C2.A,B,C3.A,B4.A,B,C5.A,B,C解析：4.量子密鑰分發(fā)的協(xié)議包括BB84、E91、MDI-QKD等，RSA是經(jīng)典加密算法。三、判斷題答案1.√2.×（量子糾纏不能傳輸信息，僅保證安全性）3.×（QKD安全性依賴于物理原理，非絕對(duì)）4.√5.×（量子隱形傳態(tài)傳輸?shù)氖橇孔討B(tài)，而非信息）6.√7.√8.√（量子計(jì)算可破解Shor算法）9.√10.×（安全性基于量子原理，非硬件）四、簡(jiǎn)答題答案1.量子疊加態(tài)：量子比特可以同時(shí)處于0和1的線性組合態(tài)，如|ψ?=α|0?+β|1?。疊加態(tài)是量子計(jì)算并行性的基礎(chǔ)。2.量子不可克隆定理：無(wú)法復(fù)制一個(gè)未知的量子態(tài)而不破壞其原始態(tài)。應(yīng)用包括QKD和量子加密。3.安全性差異：QKD基于量子原理（不可克?。?，理論上絕對(duì)安全；經(jīng)典KDP依賴數(shù)學(xué)難題（如大數(shù)分解），可被破解。4.量子隱形傳態(tài)：利用糾纏傳輸量子態(tài)，經(jīng)典信道僅傳輸測(cè)量結(jié)果，而非原始態(tài)。5.退相干影響：會(huì)導(dǎo)致量子態(tài)丟失疊加性，影響量子計(jì)算和通信。應(yīng)對(duì)方法包括量子糾錯(cuò)和低噪聲環(huán)境。五、論述題答案1.QKD在金融通信的應(yīng)用：金融交易需高安全性，QKD可實(shí)時(shí)分發(fā)密鑰，