来源:财经内参
一
今天,中国人再次让全世界注目!
在科技的赛场上,我们又拿了个第一!
这是一件了不得的大事。记住,中国这次第一,可不是一般化的第一,而是含金量超大的第一,是中国挺进世界科技最前沿的巅峰一剑!
在发射升空10个月后的今天,中国量子卫星“墨子号”又传来了令人振奋的好消息———“墨子号”将量子纠缠分发的世界纪录提高了一个数量级,两个地面站相距1203公里。这远远打破了143公里的传输记录,实现了“一步千里”。
也是在昨天,中国量子卫星的照片霸占了美国《科学》杂志的封面,画面是“墨子号”从星空向地面发出两道光的图片,这两道光宛如两条长腿,象征量子通信向实用迈近一大步。这期《科学》还刊发了中国科学院院士、中国科学技术大学教授、量子卫星项目首席科学家潘建伟等人的论文。
“墨子号”卫星和量子纠缠取得的成就,说明了目前中国在量子通信领域已经实现“弯道超车”。这也意味着中国将领跑全球首次完成卫星和地面之间的量子通信,构建一个天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
壮士扬眉剑出鞘!
二
量子,听起来,是多么地高冷,多么地玄妙,似乎,与绝大多数人毫无关联!
然而,其实不然。这一颗颗舞动的、纠缠着的量子,与每个人息息相关。
现代物理科学的每一份进步,离不开量子科学,就寸步难行!
因此,这个领域,也是全世界都在白热化争夺的最尖端、最前缘的领域。谁能够成为这个领域的霸主,谁就将执掌未来发展的牛耳,雄视天下,倚天屠龙!
还记得这样的场景吗?电影中,主人公走入一扇“任意门”,瞬间就穿越来到另一个空间……而在量子世界里,这一切不是幻想。
当然,现在整个世界都没有到这一步,但是中国已经遥遥领先地企及了这个神奇的世界!
这是何等地大快人心:
当全世界还在黑暗中摸索中时,中国的量子卫星,已经率先升天!
当西方媒体对中国量子科学喋喋不休时,中国默默地实行了量子纠缠分发的“一步千里”,让刻薄的西方媒体闭紧了嘴巴!
当多少西方国家恶毒地诋毁“墨子号”是一场惊天大骗局,等着看中国笑话时,他们等来的,是一记事实胜于雄辩的响亮耳光!
笔者忽然想起了《星际穿越》中,当探索者的火箭升空而起时,老人吟诵的那句意味深长的诗句:
不要温顺地走进那个良夜,
我们应当在日暮时燃烧咆哮!
怒斥,怒斥光明的消逝。
中国人的话语虽然没有迸发出闪电,但是,当我们行动之后击响巨缶时,却让全世界聆听!
三
量子,可谓世界上最玄妙的东西。
量子卫星,运用的最基本的原理,就是神一样的量子叠加和量子纠缠现象。
啥叫量子叠加原理?就是如果人不观测量子,量子可能满世界都是。但是,只要人一观测它,它马上随机呈现出固定的形态。
这个很难理解,勉强比喻,就像当你不专门看观音的时候,观音可能“化身千千万”,充斥宇宙;而当你在寺庙凝神注视时,她就是你案上的一尊。
啥叫量子纠缠?这也是非常奇妙。也就是说,两个量子,通过技术让他们发生纠缠关系,他们就像一对灵魂伴侣,相互之间无论离得多远,都会产生关联性互动。
比如,两个处于纠缠状态的量子,当一个量子向左旋转,另外一个量子,也会相左旋转,这种纠缠作用的发生,可以超越光速。
这个,真的有点像鬼魂一样。所以,爱因斯坦对量子纠缠起了一个外号:“鬼魅般的超距作用”。当年,初次看到这种纠缠现象,爱因斯坦眼睛瞪得都快掉下来,大呼:“见鬼了!”
见鬼不见鬼且不管它,但是,这个量子叠加和量子纠缠,在实践中有很多运用。当前最大的运用,就是量子通信,一种是量子保密通信(量子密钥分发);另外一种是量子隐形传态。
量子保密通讯是最安全的通讯。为什么?因为它的密钥,是量子。本来量子是化身千千万,一旦有人想动一下量子密钥,哪怕是看一眼,无处不在的量子,就停滞成固态了,马上就会被人发现。所以,到那时,想窃取我们国家的秘密,门都没有。
量子隐形传态,则是利用了量子纠缠的原理,通过隐形传输实现信息传递。现在信息传递,总要通过电波或某种载体,而量子信息传递则不需要,这一边量子一动,另外一个纠缠中的量子也随之而动,其中的关联没有任何载体,如果有,那可能是“鬼”。
而鬼,既观测不到,也无法捕捉,因此,更不可能泄露一点秘密。
《星际迷航》中飞船瞬间穿越
我们成功研制出量子卫星、成功实现千里距离的“量子纠缠”后,我们就可以通过这项技术,让咱们中国的通信,成为绝对不可窃听、无法破译。
同时,“墨子号”就像一个太空信使,作为地面上两个实验站的中介,构建一个区域通信网络,海量信息在这个网络间穿梭如影,全天时传播。
听起来很容易是吧?其实,这些量子科学实验其难无比。比如,把纠缠中的一对量子,一个留在卫星上,一个发射到地面上,这种光量子的发射与接收就像在大海上远远地拿一个针尖射向一个麦芒;又好比从万米高空飞机上扔下一连串硬币,在地面用存钱罐接住。
难,难以上青天!
这么技术掌握后,日后,中国科学家们还会尝试发射更多的量子通信卫星,以此构建包含国防、金融、政务、商业等领域的绝对安全的全球量子保密通信网。
到时,生活在中国的人们不用再担心任何信息泄露,从而避免恶意攻击和欺诈行为。
通信领域,将天下无贼!
四
当前世界,一个国家是否强大,最终取决于科技。事实证明,军事落后会挨打,技术落后同样会挨打!牵扯到核心技术领域,各国都会对外进行封锁保密,买,是买不回来的,只能靠自主研发。
记得曾经,中国深受科技落后之苦,而科技发展又饱受封锁,只能埋头奋斗。
还你记得96年的台海危机吗?当时中国举行了规模浩大的军演,却在演习中,中国两枚导弹完全失去了目标,这是因为美国关闭了GPS导航,同样,今天你手机上的GPS导航与定位,美国依旧可以轻松关闭。
但有了天宫二号里的冷原子钟,3000万年误差仅为一秒,可以大幅度提高中国北斗的精度,美国就再也别想关闭我们的导航,中国的导弹指哪打哪,无人敢犯,我们的手机想用就用。
我们求不到外国人施舍的高科技,我们也不要外国人施舍的高科技,最尖端的东西,我们中国人自己研究、自己探索、自己获取!
量子卫星的横空出世、天宫二号的凌空一射、“神威太湖之光”的慨然登顶,沸腾了全球华人、颤抖了美国、轰动了全世界!
沉寂了一千年,中国又回到了发明创新之巅。
五
中国国民的心态很有意思,总爱拿自己国家的短处比其他国家的长处,非要所有行业都得最牛才行,只要一个行业做不到第一第二就不能接受,然后陷入自我否定的怪圈。
有一个笑话说的好:世界上只有两个国家,中国和外国。
中国人活的真累,既要和黑人比体育,又要和白人比科技,既要和德国比汽车,又要和美国比软件比飞机比航母,还要和日本比电子比动漫,和韩国比美女,和泰国比按摩,和印度比民主,和北欧比福利,和非洲比原始风情,和南美洲比森林,和新西兰比牛奶,和阿根廷比牛肉,和巴西比足球,和墨西哥比黑帮,和俄罗斯比核弹,和英国比贵族,和意大利比面条..........
朋友们,记得这句话:我们的征途是星辰大海,别陷入自我否定的怪圈!
延伸阅读
2016年8月16日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)发射升空。我国空间科学研究又迈出重要一步。
这颗卫星被起名为“墨子”,以纪念那位生活于2000多年前,崇尚科学的中国古代思想家。他是世界上第一位开展光学实验的科学家。
量子究竟是什么?
量子是构成物质的基本单元,是能量的最基本携带者,不可再分割。比如,光子是光能量的最小单元,不存在“半个光子”,同理,也不存在“半个氢原子”“半个水分子”等等。量子世界中有两个基本原理:
——量子叠加,就是指一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上。著名的“薛定谔的猫”理论曾经形象地表述为“一只猫可以同时既是活的又是死的”。
——量子纠缠,类似孙悟空和他的分身,二者无论距离多远都“心有灵犀”。当两个微观粒子处于纠缠态,不论分离多远,对其中一个粒子的量子态做任何改变,另一个会立刻感受到,并做相应改变。
“墨子”到底能干嘛?
卫星将在两年的设计寿命中完成四大任务:
——星地高速量子密钥分发实验;
——广域量子通信网络实验;
——卫星向相距1200公里的地面站分发纠缠的光子,在更宏大的尺度上测试被爱因斯坦称为“诡异的”量子纠缠现象;
——还计划在“世界屋脊”西藏阿里和卫星之间实现量子隐形传态实验。
研究最诡异的幽灵现象
除了在建立量子通信网络方面的巨大应用价值,这颗世界上首个专门用于量子研究的空间探测器将为理解量子物理的一个最深远和最令人费解的现象——量子纠缠迈出重要一步,将为物理学家提供一个测试量子理论基础以及探索如何融合量子理论与爱因斯坦广义相对论的全新平台。
量子物理世界一个奇异现象是纠缠效应,量子纠缠可以把两个或者更多粒子的命运关联在一起。
在这一奇特关联中的粒子“心心相印”,无论它们是在同一间实验室还是相隔整个星系,当测量其中一个状态时,另一个状态也会即刻发生相应改变。
形象点比喻,这就如同两张相距甚远的纸张,人们在其中一张纸上书写的时候,另一张纸上会立刻显现所书写的信息。
爱因斯坦将其称为“遥远地点之间诡异互动”。但是为什么会有这种现象?这依然是一个深奥的谜。
传送不可破解的密码
到时候,我们再也不用担心自己的网上银行、手机支付、信用卡被盗号……各种各样的泄密事件也不会发生了。
尽管神秘、令人琢磨不透的量子力学还迷雾重重,科学家们却已在利用量子世界的奇异特性开发威力强大的量子计算机和最为安全的量子通信。
量子计算利用量子态的叠加性质,可以实现计算能力的飞跃。太湖之光需要用100年计算的难题,量子计算机或许只需0.01秒。
然而,一些人对于量子计算机的恐惧多于期待。有专家指出,对于现有信息安全系统而言,一旦量子计算机横空出世,它将成为一支“利剑长矛”,可以攻破现在所有的密码。
所幸的是,量子物理同时提供了解决这一问题的办法。
如果量子计算机是“利剑长矛”,那量子密钥就是抵御它的“坚固盾牌”,它提供了一种不可窃听、不可破译的新一代密码技术。
中国科学院院士潘建伟说,量子密钥分发就是在A和B之间共同生成一串只有他们两边知道的随机数,然后用这个随机数来加密。
量子密钥一旦被截获或者被测量,其自身状态就会立刻发生改变,从而一定会被发送方察觉并规避。
由于量子密钥分发是最先实用化的量子信息技术,一般所说的量子通信即是指的量子密钥分发。