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又一个全球第一!中国量子技术再传喜报,具有重大国防和军事意义

企业新闻 / 2022-04-07 01:01

本文摘要:举世网1月8日报道,中国科技大学研究团队实现新的突破:乐成实现4600公里星地量子密钥的分发。此举标志着我国已构建出天地一体化广域量子通信网雏形,著名的《自然》杂志评价称,这是地球上最大、最先进的量子密钥分发网络,是量子通信“庞大的工程性成就”。又一个全球第一!中国量子技术取得的突破,不光具有重要的经济、科技意义,更具有重大的国防和军事意义。 要明白量子通信密钥分发这个“世界第一”,就必先相识一下量子世界的奇特性。

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举世网1月8日报道,中国科技大学研究团队实现新的突破:乐成实现4600公里星地量子密钥的分发。此举标志着我国已构建出天地一体化广域量子通信网雏形,著名的《自然》杂志评价称,这是地球上最大、最先进的量子密钥分发网络,是量子通信“庞大的工程性成就”。又一个全球第一!中国量子技术取得的突破,不光具有重要的经济、科技意义,更具有重大的国防和军事意义。

要明白量子通信密钥分发这个“世界第一”,就必先相识一下量子世界的奇特性。量子世界和我们所认识的宏观世界是完全差别的形态,适用于宏观世界的物理定律完全不适用微观世界。

在量子世界里有一系列有趣的现象,而现在我们所使用的量子通信,也是量子世界奇特物理现象的一种——量子纠缠。所谓量子纠缠,就是说两个相同的量子之间无论距离多远,当一个量子举行某种运动时,另一个量子就会随着做同样的运动,而且这两个量子之间不存在任何宏观意义上的联系。这一现象是人类至今无法解释的,因此只能称之为“量子的妖怪纠缠”,简称“量子纠缠”。

而量子通信技术,就是使用量子纠缠原理实现。量子通信的基本原理就是制备一对具备“量子纠缠”特性的量子,然后一个放在A通信站、另一个放在B通信站,当A通信站的量子运动时,B通信站的量子就会立刻作出相同轨迹的运动。

当人们把需要传输的信息内容以量子运动的方式发送出去,在吸收端通过量子运动还原成信息,这就是量子通信的基本原理。量子通信最大的优势在于保密。

这是量子另一种奇特的性质所决议:不行观察。简朴来说,就是除了正在通信的A、B双方外,如果突然泛起另一个观察方C,则量子的运动状态会立刻改变。而量子运动状态改变,即是提示A、B双方:信息泄密,而C方吸收到的量子信息也和A、B方吸收到的完全纷歧样。

由于量子运动状态有不行知性,所以这种通信方式从原理层面上就是不行破译的,因此可以保证加密信息的传输不受外界监测。除了不行破译的特性外,量子通信技术还不受其他客观情况的影响:例如通例的无线电波很难穿透海水(长波除外),因此对潜通信一直是各国水师头疼的问题,但只要在潜艇和地面指挥所各放置一套量子通信设备,那潜艇就可以随时随地无障碍吸收来自地面指挥部的指令,指挥员甚至可以直接和艇长视频通信。

是不是以为太震撼了!量子通信技术的第三个特性:速度特别快,带宽特别大。在传统的电子盘算机领域,最下层的组织是以0和1两个数字存在的,通过差别的排列组合来表现差别的意义。

电脑系统需要用断电和通电来划分表现0和1两个数据,所以纵然切换速度再快,0和1也是需要一个一个信号发送的。但在量子状态下,每一个单独的量子可以同时代表0和1两个数字,理论上量子传输的带宽可以到达无限大。据媒体报道,我国2016年发射的“墨子”号量子卫星上,一共放置了7个量子,和地面控制站中的7个量子配对,可以代表0~127这么多个数字,传输效率是现在5G系统的128倍!有理由相信,如果进一步挖潜的话,这个理论上的“无限大”是有可能实现的。

而且除了量子通信技术,中国现在还研制乐成了著名的量子盘算机“九章”,它的能力已经远远超出当前最牛的超级盘算机。在盘算著名的“高斯玻色取样”中,“九章”盘算机200秒的盘算效果,足够当今最强大的超级盘算机盘算6亿年。做到这一点,“九章”仅仅只取了76个光子。如果能够取用更多的光子,量子盘算机的能力还会有进一步的强化,这已经远远超出了电子盘算机的技术极限,说是下一个时代的科学技术也不为过。

32年前,人类首次量子通信传输在实验室降生,其时的传输距离只有32厘米。如今,中国的科学家们把这个距离扩展到了4600公里。在未来,量子通信设备将会陪同我们游览太空、深入大洋,而量子盘算机将会成为中国未来数十年高科技生长的一块重要基石。近代以来,积贫积弱的中国已经错过第一、第二次技术革命,在第三次技术革掷中委曲跟上并有逾越的势头。

当以量子盘算为代表的第四次技术革命到来时,相信我们一定能领跑全球,并把美国和西方远远甩到身后。


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