墨子號:領跑世界量子通信

墨子號:領跑世界量子通信

 

不被破解的加密技術,似乎是個遙不可及的夢想。然而,在量子通信技術高速發展的今天,這個夢想已經有了成為現實的科技基礎。2017年8月,中國科學院宣佈,中國的“墨子號”量子衛星在國際上第一次成功實現“千公里級”星地雙向量子通信。這一重大成果引發了世界關注。

“墨子號”是世界首顆量子科學實驗衛星,于2016年8月16日在中國酒泉衛星發射中心發射升空。它的名字由來,是為了紀念2000多年前世界上第一位開展光學實驗的科學家、中國古代思想家墨子。

 

 

 

所謂量子通信,是指利用量子糾纏效應進行資訊傳遞的一種新型的通訊方式,是近二十年發展起來的新型交叉學科,是量子論和資訊論相結合的新的研究領域。

“墨子號”不直接傳遞資訊,而是分配“秘鑰”,也就是解碼加密資訊的鑰匙,功能類似諜戰片中的密碼本。不同的是,量子通信的密碼不是預先規定,而是通信時隨機産生的,給加密資訊上了雙保險。傳統光通信通過光的強弱變化傳輸資訊,截獲一點兒光並不影響其他光的繼續傳遞,對其進行測量,原理上就能竊取資訊。而量子通信完全不同,因為量子信號一旦被截獲測量,攜帶密鑰資訊的量子態就不可避免地遭到破壞,資訊發送者和接受者也會立馬察覺。由於量子具有“不可克隆理論”,所以量子通信絕對不可能被竊聽,也不可能被破解。

安全的量子通信在國防、軍事、金融等領域應用前景廣闊。專家預測,量子通信技術可能在20至30年後對人類社會發展産生難以估量的影響。

“墨子號”開啟了全球化量子通信、空間量子物理學和量子引力實驗檢驗的大門,站在了國際量子科技創新的制高點,成為了國際同行的標桿,實現了“領跑者”的轉變。

 

 

2016年年底,世界上第一條量子保密通信幹線——“京滬幹線”全線貫通,全長2000多公里;2017年9月12日,中國首個商用量子通信專網——山東濟南黨政機關量子通信專網完成全網測試驗收正式投入使用,未來可連接“京滬幹線”,為黨政機關提供量子安全業務通信。值得一提的是,“京滬幹線”北京接入點還實現了和 “墨子號”興隆地面站的連接,全線密鑰率大於5kbps,已形成星地一體的廣域量子通信網路雛形,大大擴展了京滬幹線應用能力。目前中國的量子通信技術已全面領先於世界。

 

 

在資訊網路通訊迅猛發展的今天,最讓人擔心的就是資訊安全問題,未來量子通信的普及,運用到網上銀行、手機支付、信用卡等就不怕被盜號了。我們期待資訊通訊界的“天下無賊”。

 

策劃: 吳婧       後期: 白玥
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