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全球期待,中国又一壮举正在领导全世界!

时间:2016-07-25    点击: 次    来源:网络    作者:佚名   - 小 + 大


还有不几天时间,中国研发的首颗量子通讯卫星就要发射升空,这也是世界首颗量子卫星。一旦成功,即标志着我国历时30多年潜心研究的量子通讯技术投入实用,成为中国科学家引起全球瞩目的世界级研究成果,将引领中国在全球率先进入量子通讯时代。


什么是量子通讯

量子通信以其绝对安全性、超大信道容量、超高通信速率、可远距离传输信息和高效等特点,即将引发军事、经济、社会领域又一次重大革命。


量子通信是利用量子相干叠加、量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通信技术,是物理学和信息学的交叉产物。从物理学角度看,量子通信是在物理极限下利用量子效应现象完成的高性能通信,从物理原理上确保通信的绝对安全,解决了通信技术无法解决的问题,是一种全新的通信方式。

从信息学角度看,量子通信是利用量子不可克隆或者量子隐形传输等量子特性,借助量子测量的方法实现两地之间的信息数据传输。量子通信中传输的不是经典信息,而是量子态携带的量子信息,是未来通信技术的重要发展方向。

为什么这么重要


我们都知道,现在我们生活的各个方面,几乎都要用到密码。例如,我们操作一次网银,可能就会用到解锁、登录、转账、支付等多个密码,它用来保护通讯和交易的安全。很多使用,往往就因为一次密码泄露,给自己造成巨大损失。根据经典传统算法,密码越长,设计的越复杂,往往就越安全。但同时,密码越长,使用也不方便。

另外,不仅军事、国防等领域的国家级保密通信,涉及秘密数据和票据的电信、证券、保险、银行、工商、地税、财政以及企业云存储、数据中心等领域和部门,也都需要信息保密。

但以现有的通讯手段和传输方式,不管采取哪种加密形式,都不是绝对安全的,都有信息被窃取的危险,可能给个人和国家造成巨大损失。

有没有一种即快捷方便又绝对安全的通讯方式呢?有,就是量子通讯。

量子通信也是绝对安全的信息传送方式,主要体现在不可分割性,因为光子具有不可分割性,无法克隆性,无法准确测量的,所以不能被窃听者复制。窃听者无法通过准确测量光子,克隆出一个一模一样的量子获取信息。

所以说在量子通信的范畴内,只要窃听者窃取信息,必定会被发现。另外,随着计算机(尤其是量子计算机的研制)运算速度不断提高,原来经典的、传统的公开密钥算法(RSA)受到冲击,相对只能依靠密码长度和复杂性保证安全性的RSA算法而言,量子通信可以真正做到“一次一密”,真正实现密码无法破译。

中国遥遥领先


        我国除即将在全球发射首颗量子卫星外,正在建设的“京沪干线”量子通讯工程也将于今年年底建成。

“京沪干线”是世界第一条量子通信保密干线,传输距离达2000多公里,途经北京、济南、合肥、上海等多个城市,可应用于金融、政务等重要信息的保密传输。

组网后,卫星、地面光纤量子通信网络,将初步建成广域量子通信体系,一个“天地一体化”的量子通信网络将初步形成。目前不论是在量子通信科研领域还是应用领域,我国都处于世界领先地位,量子通信正成为继高铁和核电之后中国在世界先进工业领域的另一张名片。

今年是公认的量子通信产业化元年,随着即将到来的量子卫星升空和下半年“京沪干线”的完工,一个“天地一体化”的量子通信网络将初步形成,量子通信的技术进步速度将提高。

未来,还将建设以4个量子通信地面站和1个空间量子隐形传态实验站为核心的空间量子科学实验系统。在量子存储和量子中继技术得以突破后,将进一步延伸量子信道传输距离,量子通信有望逐步商用化。



将彻底改变我们的生活



据中科院院士潘建伟介绍,量子信息技术将具革命性和颠覆性。量子信息与微纳集成器件制备技术相结合,量子系统走向小型化、芯片化和集成化,将为其应用带来关键突破。

在量子家电领域,量子点电视是量子调控应用的牛刀小试。在不远的将来,无论是台式机、一体机,还是笔记本电脑,都可能销声匿迹。 未来的量子计算机可以做得“奇形怪状”,既可以像现有电脑旁的鼠标或茶杯,也可以像随身携带的手机,但其运算能力将会是现在电脑的几百万倍,甚至更高。

同时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,从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全,可从根本上、永久性解决信息安全问题。

另外,从可以窥探细胞大小、形状、结构的电子显微镜,到比普通钟表更精确、用于全球导航的原子钟,再到看病时使用的核磁共振医学图像显示装置,这些现代技术装备中毫无例外地都有量子论的影子。

随着量子科技的日新月异,量子通信网络最终可能遍布全球,大海中能捞到针的量子计算机将会诞生,医生可以毫不费力地将量子微型计算机插入到人体血液中以杀死癌细胞。

毫无疑问,人类进入量子时代后,基于量子理论的新技术不断涌现,这些技术让生活丰富多彩,同时也深深影响着人们的生活方式。

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