中国完成“量子科学实验卫星”关键部件交付

中国完成“量子科学实验卫星”关键部件交付

据新华网报道,“量子科学实验卫星”工程常务副总师、中科院上海分院副院长王建宇近日在“量子信息、量子计算和量子测量学科发展战略院士论坛” 上透露,由中国科学家完全自主研发的世界首颗“量子科学实验卫星”现已完成关键部件的研制与交付,卫星有望先于欧美在 2016 年左右发射,在轨设计寿命为 2 年。

“量子科学实验卫星”是中科院空间科学战略性先导科技专项中首批确定的五颗科学实验卫星之一,旨在建立卫星与地面间远距离量子科学实验平台,并在此平台上完成多项大尺度量子科学实验。该项目启动于 2011 年,由中科院院士、中国量子科学研究的领军人物潘建伟团队牵头实施。

专家们认为,“量子科学实验卫星”关键部件的成功研制,不仅是中国保密通信领域“杀手锏”技术研发的重大突破,实现了从跟随创新到引领创新、从集成创新到原始创新的跨越,同时也是世界量子通信技术的重要创新,它有望将人类科技发展史上“最安全的通信手段”具备覆盖全球的能力。

量子是最小的、不可再分割的能量单位。在微观世界里,有共同来源的两个量子之间存在着“纠缠”关系,无论二者相距多远,只要其中一个量子状态发生变化,另一个量子就能立即“感应”,并做出相应变化。利用量子的这种“纠缠”效应进行信息传递的新型通信方式就叫量子通信。

在保密通信领域,量子通信以绝对安全、超大信息容量、超高通信速率、超远距离传输等特点,被全球科技界、产业界视为继微电子信息之后,极有可能引发军事、经济、社会领域又一次重大革命的关键技术。它同时也是迄今为止唯一被严格证明是“无条件安全”的通信方式,可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

目前,量子通信已逐步从理论走向实验,并向实用化发展迈进,世界主要国家纷纷将其作为战略项目。如果将全球量子通信技术攻关比做一场长跑竞赛,那么,中国的起步并不是最早的。但是,经过科学家们孜孜不倦地努力,目前中国已成功实现“逆袭”,跻身“第一方阵”,牢牢掌握着具有世界领先水平的尖端技术。

国际权威学术期刊《自然》曾评论:在量子通信领域,中国用了不到十年的时间,由一个不起眼的国家发展成为现在的世界劲旅;中国或将先于欧洲和北美发射“量子科学实验卫星”,建立首个全球量子通信网络。

如今,中国距离这一预言的实现已越来越近……

潘建伟说,量子通信的关键要素是“量子密钥”,它用具有量子态的物质作为密码,一旦被截获或者被测量,其自身状态就会立刻发生改变。截获量子密钥的人只能得到无效信息,而信息的合法接收者则可以从量子态的改变中得知量子密钥曾被截取过。将量子密钥应用于量子通信中,就是量子保密通信。与传统通话方式相比,量子保密通信采用的是“一次一密”的工作机制,通话期间,密码机每分每秒都在产生密码,一旦通话结束,这串密码就会立即失效,且下次通话不会重复使用。

王建宇说,目前科学界普遍认为,通过卫星中转的方式进行远距离量子通信是实现全球范围内保密通信的最佳方法。而此次中国研制“量子科学实验卫星”的主要目的正是旨在开展卫星与地面之间绝对安全的高速量子密钥分发实验,通过高精度的捕获和跟瞄系统,建立超远距离的量子信道,并在此基础上进行广域量子通信网络的演示。这将是国际上首次星地间量子通信实验。

记者了解到,除研制一颗“量子科学实验卫星”外,整个工程还将研制生产一发长征二号丁运载火箭,并将卫星发射至预定轨道。同时,工程还将建设 4 个量子通信地面站和 1 个空间量子隐形传态实验站,以此形成天地一体化的量子通信实验系统,这将为确保中国网络通信安全、国家安全作出重大现实贡献。


在经典物理学中,根据能量均分定理:能量是连续变化的,可以取任意值。19世纪后期,科学家们发现很多物理现象无法用经典理论解释。当时德国物理界聚焦于黑体辐射问题的研究。量子物理是研究量子化的物理分支,在1900年根据热辐射理论延伸建立量子理论。

量子物理学是研究微观粒子运动规律的学科,是研究原子、分子以至原子核和基本粒子的结构和性质的基本理论.

草木全
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对于中国来说很有用,意义很大,打破美国监视,重新制定游戏规则,但对人家美国来说没多少魅力,这个通讯除了保密性好之外,没有任何其他优势,人家美国量子方面重点发展的是更为复杂的量子计算机技术,量子通讯人家也有,只不过对于人家没多大意义就没有大规模开发,通讯方面人家开发的是激光通讯,保密性虽然不如量子通讯,但也超好,但通讯距离有几十万公里长,宽带超大,更有实际用途

共1条回复

企业信息化 其实有的时候,很不明白。很多标准是美国定的,但欧州,日本,印度也没有天天叫着要研发自己的操作系统,开创自己的通信标准,我国确天天在嚷嚷着要自主研发。 「5年前」
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1 引用来自冷月无声 的评论

如何理解量子通讯,打个比方,你要把一堆机密东西送到远方,那么你先把这些东西用一把钥匙锁到一个盒子里,然后盒子会瞬间转移到目的地,这个是超光速的瞬间到达的,但是在目的地的接收者想看资料就没这么容易了,想看里面的东西必须打开盒子,打开盒子必须得有钥匙,接收者要蛮横地强行打开盒子,盒子和里面的东西就就都毁了,必须得用钥匙才行,所以盒子在瞬间转移到目的地之后,发送者得把钥匙快递邮寄给你,你等了好几天钥匙到了,然后你才能用钥匙打开盒子看里面的东西.

2 引用来自企业信息化 的评论

难道钥匙就不可以配两把吗?提前把解密方式传过去不就行了
在量子的世界里,钥匙是不能配两把的. 有a和b两个光子,使它们变为纠缠态,分别发送a到发送方和b到接受方,现在要把携带信息的量子x发送到接受方,首先对x和a进行某种联合测量,a一被测量,b立刻鬼魅般的发生变化(无论它们距离多远,哪怕几个星系的距离),把a和x的测量结果用传统通讯方式(电话,网络等)告诉接收者,接收者根据接收到的测量结果对b在进行某种变换,然后b就变成x,这下你看,携带信息的x从发送端传送到接受端了
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1 引用来自冷月无声 的评论

如何理解量子通讯,打个比方,你要把一堆机密东西送到远方,那么你先把这些东西用一把钥匙锁到一个盒子里,然后盒子会瞬间转移到目的地,这个是超光速的瞬间到达的,但是在目的地的接收者想看资料就没这么容易了,想看里面的东西必须打开盒子,打开盒子必须得有钥匙,接收者要蛮横地强行打开盒子,盒子和里面的东西就就都毁了,必须得用钥匙才行,所以盒子在瞬间转移到目的地之后,发送者得把钥匙快递邮寄给你,你等了好几天钥匙到了,然后你才能用钥匙打开盒子看里面的东西.
难道钥匙就不可以配两把吗?提前把解密方式传过去不就行了
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如何理解量子通讯,打个比方,你要把一堆机密东西送到远方,那么你先把这些东西用一把钥匙锁到一个盒子里,然后盒子会瞬间转移到目的地,这个是超光速的瞬间到达的,但是在目的地的接收者想看资料就没这么容易了,想看里面的东西必须打开盒子,打开盒子必须得有钥匙,接收者要蛮横地强行打开盒子,盒子和里面的东西就就都毁了,必须得用钥匙才行,所以盒子在瞬间转移到目的地之后,发送者得把钥匙快递邮寄给你,你等了好几天钥匙到了,然后你才能用钥匙打开盒子看里面的东西.
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