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绝无仅有!中国再现全球首次,占据未来终极武器制高点!

米尔看天下  · 公众号  · 军事  · 2017-07-18 19:09

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整合:综合网络

前一阵,勒索电脑病毒席卷全球,估计令很多人吓得够呛。不过,这正印证了那句名言“互联网是把双刃剑”。

网络自诞生,就面临着黑客攻击。如何保障通信畅通,搞出最不容易被“黑”的通信方式成了世界难题。直到1993年由美国科学家C.H.Bennett提出了量子通信(Quantum Teleportation)的概念,让人们看到了通信安全的解决之道。

量子通信概念

量子通信是由量子态携带信息的通信方式,它利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现保密通信过程。而量子纠缠是关于量子力学理论最著名的预测。它描述了两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。

量子纠缠可以用“薛定谔猫”来理解:

当把一只猫放到一个放有毒物的盒子中,然后将盒子盖上,过了一会问这个猫现在是死了,还是活着呢?量子物理学的答案是:它既是死的也是活的。有人会说,打开盒子看一下不就知道了,是的,打开盒子猫是死是活确实就会知道,但是按量子物理的解释:这种死或者活着的状态是人为观察的结果,也就是人的宏观干扰使得猫变成了死的或者活的了,并不是盒子盖着时的真实状态。

同样,微观粒子在不被“干扰”之前就一直处于“死”和“活”两种状态的叠加,也可以说是它既是“0”也是“1”。

量子通信为什么能被科学家当作解决信息失真的“终极武器”呢?因为,经典通信较光量子通信相比,其安全性和高效性都无法与之相提并论。

永不陷落的安全堡?

安全性:量子通信绝不会“泄密”,其一体现在量子加密的密钥是随机的,即使被窃取者截获,也无法得到正确的密钥,因此无法破解信息;

其二,分别在通信双方手中具有纠缠态的2个粒子,其中一个粒子的量子态发生变化,另外一方的量子态就会随之立刻变化,并且根据量子理论,宏观的任何观察和干扰,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此窃取者由于干扰而得到的信息已经破坏,并非原有信息。

高效性:被传输的未知量子态在被测量之前会处于纠缠态,即同时代表多个状态,例如一个量子态可以同时表示0和1两个数字, 7个这样的量子态就可以同时表示128个状态或128个数字:0~127。光量子通信的这样一次传输,就相当于经典通信方式的128次。可以想象如果传输带宽是64位或者更高,那么效率之差将是惊人的2,以及更高。

正是因为这样的天生禀赋,量子通信理论自创立,就成了许多国家眼中未来的科技制高点。欧盟在1999年集中国际力量致力于量子通信的研究,研究项目多达12个,日本邮政省把量子通信作为21世纪的战略项目。

在美国,对量子通信的理论和实验研究开始得较早,并最先被列入到国家战略、国防和安全的研发计划。

提前布局 抢占先机

上世纪末,美国政府便将量子信息列为“保持国家竞争力”计划的重点支持课题。而隶属于政府的美国国家标准与技术研究所(NIST)则将量子信息作为三个重点研究方向之一。

如今,量子技术已经成为美国军方六大技术方向之一,即对未来美军的战略需求和军事任务行动能产生长期、广泛、深远、重大的影响。

当前,以美国为代表的世界主要军事强国关注的量子科技发展动向主要涉及量子通信、量子计算及量子密钥等领域。美国国防部高级研究计划署启动了多项量子通信方面的相关研究计划,对其开展了广泛探索。可以说,子通信技术在军事应用方面有着无与伦比的广阔前景。

在量子通信领域未来发展规划下,美国Los Alamos 国家实验室正在创建一套辐射状的量子互联网,同时美国非常重视量子计算机领域的技术拓展,谷歌、微软、IBM 都已投入研究量子计算机技术,以量子计算机技术研究为突破点,延伸到物质科学、生命科学、能源科学领域,形成规模优势。

当然,中国自然是不甘落后的,从上世纪80年代就已开始从事量子光学领域的研究。

只不过中国动作太迅速,目前已经是成为了量子通信领域的领头羊。

2008年底,潘建伟的科研团队成功研制了基于诱骗态的光纤量子通信原型系统,在合肥成功组建了世界上首个3节点链状光量子电话网。2009年9月,潘建伟的科研团队建成了世界上首个全通型量子通信网络,首次实现了实时语音量子保密通信

潘建伟(右)和陆朝阳(左)

2012年,中国科学家潘建伟等人在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发,为发射全球首颗“量子通讯卫星”奠定技术基础。

不过,真正让中国量子通信进入大众视野的还是靠去年发射上天的“墨子号”量子卫星。这颗卫星不仅让国人知道咱们在搞这么高大上的科技,就连外国人也羡慕不已。2017年6月16日发布的美国《科学》杂志封面上,一颗来自中国的量子卫星“墨子号”赫然出现,抓人眼球。

画面是“墨子号”从星空向地面发出两道光,宛如两条长腿向前迈出一大步,这也象征着中国量子通信向实用领域迈出一大步。

潘建伟还表示:离真正造出量子计算机还有10到20年

为何会惊动国内外呢?

原来,6月16日当日,中国科学院联合研究团队宣布成果:他们将量子纠缠分发的世界纪录从百公里级提高到千公里级,并以每秒1对的速度在两个地面站间建立量子纠缠。这项科研成果可以说是震动国内外,《科学》杂志审稿人断言:“绝对毫无疑问将在学术界和广大的社会公众中产生非常巨大的影响”。在加拿大量子专家看来,中国的科研团队已成为量子卫星的“世界领跑者”。

凭着这颗“墨子号”卫星,我们中国人将量子通信推向了高潮。星地量子保密技术,让我们能够在相距1200公里以上的两个地面站之间以1对/秒的速度建立起量子纠缠,将使得人类首次具有在空间尺度开展量子科学实验的能力,成为我国在基础物理学领域对世界的又一重要贡献。

就在我们对一体化量子通信充满遐想的时候,好消息再次传来。

中国首个商用量子通信专网——济南党政机关量子通信专网近日完成测试,保密性、安全性、成码率的测试均达到设计目标,整套网络预计今年8月底正式投入使用。据媒体报道,济南党政机关量子通信专网从5月开始测试以来,完成了50多个项目的测试,所有用户之间的通信实现了每秒产生4000多个密码的绝对保密性。

济南市党政机关量子通信专网,是继济南量子通信试验网之后,第一个真正商用化的量子通信专网。而济南量子通信试验网目前是世界上规模最大、功能最全的量子通信城域网。

并且根据观察者网今天最新报道,中国首个党政机关量子通信专网将启用,每秒4000个密码。济南专网测试的完成,意味着量子通信即将奔向商用领域。未来5年 商业价值百亿。

从昔日遭到欧洲、美国、日本等发达国家的技术封锁,到目前我国量子通信的技术研究方面处于世界领先水平。可以说中国给了西方世界一个大耳光,也可以让那些说我们国家这也不是、那也不是的喷子们去见鬼去了!

中国的强大,体现在各个领域,我们的感谢是发自内心的,不管是帮过我们,还是对我们实施封锁的国家。你们的热情,激励我们前行;你们给的压力,让我们动力十足。

现在,中国的崛起!那就是全人类的崛起!东方的巨龙将为这个世界腾飞作出巨大贡献!

中国占据制高点,抢占先机!

这几十年中国过得不容易,外国人看不起中国人,国内无数键盘侠也以中国人为耻天天骂这不行那不行!唯有那些默默奉献的民族精英逆流而上,冲破一切阻碍!唯有那些相信祖国会复兴的人民默默的支持!

他们才是中华民族的脊梁!


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