在量子通信这一世界最尖端、最前沿科技上,中国“墨子号”卫星的上天及其它的无法破译、无法干扰、无法窃听,让中科大的科学家们几乎一夜惊艳世界。
量子通信究竟是啥超级神奇的尖端科技?又能给未来的世界带来什么深刻的影响?以致让整个世界为之惊艳,仿佛要变天似的。
西班牙《阿贝赛报》网站近日发表《中国距远程量子通信仅差一步》一文惊叹道,瞬间把人传送到很远的地方,就像电影《星际迷航》里那样。
量子通信的巨大优势在于,在理论上可建立一套无法破解的加密通信系统。中科大的科学家在这一前沿科技上成了地地道道的领军人物。中国则成了量子星际通讯的先行者。
2016年8月,中国将全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”送入太空,以探索在太空与地球之间建立量子通信网络的可能性。
6月15日,美国《科学》杂志又刊登了中国科学家的一篇论文。该论文意味着中国先行先试的星际量子通信向实际应用又前进了一大步。通过“墨子号”卫星向地面发射光子,科研人员在距离超过1200公里的两个地面站之间实现了世界首次千公里级的量子纠缠。在取得这一里程碑式的成果后,中国距离实现上千公里的量子通信就只差一步了。
什么又是量子纠缠呢?
说白了,量子纠缠是一种神秘的量子力学现象,被爱因斯坦称为“鬼魅般的远距作用”。
中科大的这一试验成果,被西班牙国家研究委员会研究员胡安·里波尔称为“非常重要的一个进展”——将量子纠缠分发的距离提高了一个数量级,由百公里级提高到千公里级。
英国《自然》杂志则称中国为世界量子科研“领先国家”,拥有建立千公里级的地面量子通信能力。
从技术上看,无论通过光纤还是通过大气这些介质进行地面量子传输,都会有较大的信号衰减。正因为如此,也才使此前进行的地面量子纠缠分发实验的距离一直停留在百公里级。解决这一问题的办法就是利用卫星向地面发射光子。中国“墨子号”的上天让中科大的实验成果成为一颗璀璨耀眼的明珠。
对此,美国《科学》周刊网站发表《中国量子卫星实现远距离量子纠缠》一文报道称,量子纠缠这个最奇特的物理现象已走出地球进入太空。中国一个物理学家团队报告说,他们通过卫星向两个相距1200公里的地面站发射量子,在千公里级别的距离上实现了量子纠缠,打破了此前的世界纪录。该实验结果是构建未来超安全通信网络、最终形成空基量子互联网的踏脚石。
为何说中国“墨子号”展示的星际量子通讯是一个超级安全的通信网络呢?其中的科学原理又是啥呢?
通俗地说,量子纠缠现象是指处于纠缠态的两个量子不论相距多远都存在关联,就像照镜子一样,其中一个量子状态发生改变,另一个的状态也会立即发生相应的改变。中国科学技术大学教授、中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心主任潘建伟院士科普道,量子通信的安全性基于量子物理基本原理,单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解,可从根本上永久性解决信息安全问题。
中科大研究团队的实验成果显示了这一免遭黑客骚扰的最尖端通信方式的可能性。两个相距遥远的站点之间共有的纠缠光子束可以形成“量子密钥”,给通信加密。任何人想要窥探经过量子加密的信息,就会破坏共享密钥,从而发出信道泄密的警报。
中科大研究团队的这一最新量子突破对未来的星际通讯及其互联网的发展方向,又会产生什么重大而深刻的影响呢?对提升中国的世界地位又有哪些帮助?
加拿大《环球邮报》网站发表题为《中国的量子突破在终结黑客攻击的太空竞赛中向前迈出一步》的报道称,中国“墨子号”量子卫星进行的创纪录实验,把奇特的量子物理世界推向新高度,并可能刺激包括加拿大在内的其他国家抓紧开发这种不受黑客影响的远距离通信方式。
中国科学技术大学物理学家、量子卫星项目首席科学家潘建伟称,他的研究团队的成果开启了一场崭新的量子太空竞赛。其实验结果证实,量子纠缠可能为未来某一天安全的量子互联网问世奠定基础。
同一天,美国《华尔街日报》网站也通过发表《中国朝着“无法破解”的量子网络迈出一大步》一文羡慕道,中国科学家成功将具有特殊关联性的成对光子从太空发送到地球,这一成就不仅使中国在用量子技术建造“无法破解”的全球通信网络上具备了优势,也还标志着中国在亚原子层面控制物质和能量的神秘属性方面确立了先驱者的地位。
听到这些世界级学术杂志的广泛赞誉,中国真的应该在全世界面前扬眉吐气,也更应该真诚感谢中国科技精英人才的卓越贡献。包括倍受美国网络窥探之害的世界,也应该感谢中国科学家这一重大成就、超级贡献。因为中国的这一量子突破,会很快使未来某一天出现一个卫星网络而把世界范围内的量子计算机连接起来,创造一个基于量子原则的新的互联网。这一互联网可以终结现在的黑客骚扰、黑客攻击,而建成一个超级安全的全球通信网络。
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