香农定理是什么

香农定理是信息论的基础，由克劳德·香农在1948年提出。这个定理告诉我们通信系统的最大传输速率与带宽成正比，与信噪比的对数成正比。公式是C = B × log₂(1 + S/N)，其中C是信道容量，B是带宽，S/N是信噪比。实际应用中，Wi-Fi、5G网络和卫星通信都依赖这个原理。光纤通信利用高带宽特性，可以在1秒内传输相当于100部高清电影的数据量。

香农定理还定义了信息量的度量单位——比特。1比特代表2种等可能状态的信息量，比如硬币的正反面。现代密码学、数据压缩和机器学习都建立在信息熵概念上。ZIP压缩文件能减少70%大小，正是因为它去除了冗余信息。量子通信则利用量子态叠加特性，理论上可以突破香农极限，实现绝对安全的传输。