墨子号:领跑世界量子通信

墨子号:领跑世界量子通信

 

不被破解的加密技术,似乎是个遥不可及的梦想。然而,在量子通信技术高速发展的今天,这个梦想已经有了成为现实的科技基础。2017年8月,中国科学院宣布,中国的“墨子号”量子卫星在国际上第一次成功实现“千公里级”星地双向量子通信。这一重大成果引发了世界关注。

“墨子号”是世界首颗量子科学实验卫星,于2016年8月16日在中国酒泉卫星发射中心发射升空。它的名字由来,是为了纪念2000多年前世界上第一位开展光学实验的科学家、中国古代思想家墨子。

 

 

 

所谓量子通信,是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式,是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。

“墨子号”不直接传递信息,而是分配“秘钥”,也就是解码加密信息的钥匙,功能类似谍战片中的密码本。不同的是,量子通信的密码不是预先规定,而是通信时随机产生的,给加密信息上了双保险。传统光通信通过光的强弱变化传输信息,截获一点儿光并不影响其他光的继续传递,对其进行测量,原理上就能窃取信息。而量子通信完全不同,因为量子信号一旦被截获测量,携带密钥信息的量子态就不可避免地遭到破坏,信息发送者和接受者也会立马察觉。由于量子具有“不可克隆理论”,所以量子通信绝对不可能被窃听,也不可能被破解。

安全的量子通信在国防、军事、金融等领域应用前景广阔。专家预测,量子通信技术可能在20至30年后对人类社会发展产生难以估量的影响。

“墨子号”开启了全球化量子通信、空间量子物理学和量子引力实验检验的大门,站在了国际量子科技创新的制高点,成为了国际同行的标杆,实现了“领跑者”的转变。

 

 

2016年年底,世界上第一条量子保密通信干线——“京沪干线”全线贯通,全长2000多公里;2017年9月12日,中国首个商用量子通信专网——山东济南党政机关量子通信专网完成全网测试验收正式投入使用,未来可连接“京沪干线”,为党政机关提供量子安全业务通信。值得一提的是,“京沪干线”北京接入点还实现了和 “墨子号”兴隆地面站的连接,全线密钥率大于5kbps,已形成星地一体的广域量子通信网络雏形,大大扩展了京沪干线应用能力。目前中国的量子通信技术已全面领先于世界。

 

 

在信息网络通讯迅猛发展的今天,最让人担心的就是信息安全问题,未来量子通信的普及,运用到网上银行、手机支付、信用卡等就不怕被盗号了。我们期待信息通讯界的“天下无贼”。

 

策划: 吴婧       后期: 白玥
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