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“墨子号”卫星越上新台阶:已实现千公里级无中继通信,谁也破解不了!
2020-06-18 来源:锋芒FM 阅读:438

量子通信是目前最先进的通信方式

2016年8月16日凌晨1时16分,我国首颗量子通信卫星“墨子号”从酒泉卫星发射中心成功升空并进入预定轨道,同时这也是全球第一颗量子通信卫星。“墨子号”的升空表明了人类已经正式开启量子通信时代,在这一领域,我国显然属于领跑者,也是唯一一个将量子通信技术进行实际测试试验的国家。

量子通信技术的原理就来自于量子纠缠,量子纠缠指的是:当粒子相互之间进行作用后,原本属于每个粒子所独有的特性会成为几个纠缠粒子的共有特性,此时原本单独粒子的独有特性已经消失,几个粒子之间只存在共有特性,这种现象被称为量子纠缠,并且这种现象属于量子的独有特性。

那么,量子纠缠后会出现什么呢?我们用鸡蛋这种平常能轻易接触到的事物来描述量子纠缠:把两颗鸡蛋当作两个粒子,让这两个已经相互作用的鸡蛋彼此之间相隔万里,这个时候如果改变其中一个鸡蛋的状态,远在万里之外的另一个鸡蛋在不受到其他外力的影响下,会即时做出同样的状态改变,这就是量子纠缠的神秘之处,而基于量子纠缠的量子通信技术,是目前世界上最先进的通信技术,没有之一!

量子通信的优势

量子通信有几个非常显著的优势,首先就是安全保密性高。目前已经成熟应用的几种通信方式有网络通信、无线电波通信、卫星通信等,这几种通信方式有一个共同点就是容易被侵入拦截通信内容,即便是卫星通信,同样会遭到截获窃听,但量子通信就不同了!量子通信打破了传统通信加密方法,以量子状态作为密钥,也就是把相隔万里的两个粒子之间的状态当作一本独特的信息语言。

量子之间的纠缠几乎是同步发生,中间没有特定的通信渠道,即便想进行截获也无从下手!而且两颗纠缠的粒子之间的纠缠通道并无实质性内容,所有的内容都呈现在两个粒子的实时状态下,因此量子通信从理论上来看是没有任何被破解的可能。除此之外,量子通信还具有通信容量大、信息传输速度快等诸多优点。

量子通信技术再获突破

“墨子号”量子通信卫星已经发射4年了,这段时间内我国的量子通信技术进展如何呢?近日,我国量子通信的领军人物潘建伟院士及其团队,成功实现了千公里级无中继量子通信!当前,量子通信的实际应用会面临两个问题,一是信息传输安全性,另一个就是远距离信息传输技术。先来看第一个问题,为什么被称为最安全的量子通信还存在传输安全性问题呢?这就是目前技术的局限性。

当前的量子通信还是需要中继设备,“墨子号”通信卫星就是充当的这一角色。虽然同样是通信卫星,但“墨子号”传输的不是信息本身,其作用是分发“密匙”,这种“密匙”可以看作是最终翻译量子通信内容的钥匙,但使用通信卫星作为中继设备对安全性必定会有影响,因为任何一颗通信卫星都有遭受攻击甚至被控制的可能性,因此无中继量子通信才是最安全、也是最终要实现的通信方式。

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