人类开启量子通信新时代

16日凌晨，中国成功发射全球首颗量子科学实验卫星。这颗以中国古代科学家墨子命名的“墨子号”卫星，带着探索星地量子通信的使命升空，将继续为中国和世界的前沿科技“探路”。

量子通信：无条件安全的通信方式

古往今来，人们对于信息加密的探索从未停止。古时候，人们在信封上滴蜡盖上火印，但仍防不住有人拆开、读完再复原。现代，人们用电磁波传递秘密，但“音量”再低，也防不住精细的窃听。现今，科学家设法将“音量”调低到如此程度：只依靠一颗颗光子，任何窃密者去测量都会破坏它，从而被发现。信息微弱到了极限——量子级别，再小心的读取都会彻底改变它，而不可能只改变一点点。这就是量子通讯的保密原理。

“量子通信是迄今唯一被严格证明为无条件安全的通信方式。量子不可分割、不可克隆，所以能保证加密内容不被破译，可以从根本上保障信息安全、保护全人类的隐私。”量子科学实验卫星工程首席科学家潘建伟表示，理论上绝对安全的通信一旦实现，政府、军队和银行，乃至全社会都将获益。

改变生活：或15年后走进中国百姓家

在潘建伟看来，量子通信的应用前景，就像电话的普及过程一样，将逐步进行，蔚为可观。“一开始，量子通信可能会应用于国防、金融、政务、科学研究等，之后会在大众中广泛应用。”

基于个人判断，他给出了一个量子通信技术普及的“时间表”：5年左右很多机要部门开始用，10年左右金融业、银行等大机构开始使用，15年的时间或许走进千家万户。“届时，每个人的家里、手机上或许都会有一个量子加密芯片，银行转款、电子账户等的涉密操作，都不用担心被盗用或者攻击。”

他并表示，这需要一个过程，依赖于量子通信网络的建设，应用成本也会逐渐下降。

影响世界：多国望与中国共建“量子星座”

虽然量子科学实验卫星成功发射，但从长远来看，“要实现全球化量子通信还需要长期的努力，特别是需要多颗卫星的组网”，量子科学实验卫星科学应用系统总师兼卫星系统副总师彭承志表示，“这条征途没有尽头”。

也因此，中国以开放的姿态欢迎全球合作。“我们非常高兴地同意了奥地利方的请求，共同就北京到维也纳之间的洲际量子通信进行实验合作，中方并决定向全球开放载荷的相关数据”，潘建伟介绍称。

他表示，德国和意大利也非常希望继奥地利后加入中国团队的实验，在探索全球量子通信组网建设、“量子星座”建设中与中方展开合作。“协议目前已经走完了相关的流程，近期就将进行签署。”

“毕竟，科学也是面向全世界的，中国的量子卫星走在世界前列之后，可以引领整个学术界在这个方向开展研究，为人类贡献中国智慧”，潘建伟说。

WXZ 发表于 2016-8-19 07:20
提供一些关键词，可以查查关于量子通信的争议。

这里摘录几段：

      近日，中国科技大学的科研团队，创造性地开发出了超晶格系统，以及分辨率仅为1微米的超冷原子显微镜，并通过它们首次制备并测控了约600对呈现纠缠状态的超冷原子比特，迈出了量子计算技术的重要一步。该研究成果随后发表在期刊《自然·物理学》上。
     里程碑只是一个开始，当然需要一个建设和完善的过程！

提供一些关键词，可以查查关于量子通信的争议。

这里摘录几段：

目前的量子通信实质是激光脉冲通信。

量子加密冒充量子通信是欺骗。

有人质疑，“看似无懈可击的量子通信方式，实际上是以牺牲信息稳定性为代价的”。因为一旦存在敌方任何形式的入侵行为，不管是窃听、复制还是干扰，稳定的量子通信都将无法实现。“从这个意义上说，量子通信可以说是只要有敌方存在就办不了事，而这样的系统，最终也只能沦为摆设。”

庆祝！补充一些资料：

量子科学家操纵激光发生器，让一个光子分为两个纠缠的光子——潜在的信息寄托于它们的偏振态或其他属性，再分发到尽量远的地方并测量。但无论是近地面空气还是光纤玻璃都容易阻挡和吸收光子。因此跨越大气层的卫星量子通信方案很吸引人。中国量子卫星质量约600千克，由长征—2D火箭运载，运行于500千米太阳同步轨道。卫星携带的一块晶体将制造激光和一对纠缠光子，并且将他们分发到两个地面站。

为了让单个光子传送数百公里，穿越大气还能钻进地面接收器，中国量子卫星必须时刻矫正位置，保持精确朝向两个地面目标，这也是世界上未曾达到的精细度。传输错误率也得相当低，才能保证通信可行。接下来两年，中国科学家将测试被分发到相距成千、甚至上万公里的一对纠缠的光子能否保持纠缠——理论预言是可以的，但谁也没做过。

飞机和地面之间的量子通信已经实验成功。而近两年，意大利、新加坡和英国的科学家也曾利用卫星探索天地量子通信的可行性，已制造出互相关联的成对光子——纠缠光子的前一步。而中国则是第一个发射量子通信卫星试图验证整个流程的国家。