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科学普及:量子通信 玄而不虚

2021-5-20 14:22| 发布者: wdb| 查看: 32| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 科学普及:量子通信 玄而不虚,更多国内科技资讯关注我们。

  英国《当然》杂志当前评选出年度十大科学人物,华夏量子卫星名目首席科学家潘建伟入选。世界高级学术期刊为华夏科学家和科研名目点赞,可是国家内部网站上却传播着少许针对量子通信的流言甚而谣言,有的甚而称这是“玄学”、“骗局”。

  量子通信是“骗局”吗?通过百年进行,看似艰涩难懂的量子力学理论根基已非常浓厚,与相对论一样使物理学大厦的基座愈加坚实。量子通信是全世界科学界让这点理论走势实质利用的一种典型,而华夏的量子卫星名目是此中的杰出代表。

  理论坚实

  起由于上世纪初的量子力学用几率描画物理景象,看起来的确有些“玄”:微观尺度上的粒子“可能”在这边又在那边,“可能”同一时间向两个方向活动;粒子之中还可行互相纠缠——经过某种形式即时地远程感知、作用对方。

  通过爱因斯坦、玻尔、海森堡、薛定谔等科学巨擘不停改善,量子力学理论初步成形并持续进行。这套看似“不合常理”的理论得到越来越多的实验扶持,催生了众多重要发明——原子弹、激光、晶体管、核磁共振、全世界卫星定位体系等。欧盟2016年宣告将量子技艺作为新的旗舰科研名目时,将上述效果称为“首次量子革命”。

  而量子消息技艺是量子力学的全新进行,代表了正好兴盛的“第两次量子革命”,此中最具代表性的便是量子通信和量子计算。

  量子通信最重要的解决通信平安性难题。惯例消息加密技艺依赖数学算法的繁杂性,但随着计算能力的飞速提高,再繁杂的加密算法也有可能被破解。鉴于“量子密钥”的量子通信,则从客观物理规则这一基本出发,做到“一律平安”。

  例如,量子自身便是最小单元,用一种光量子传导消息时,窃听者没有办法切割出“半个量子”来获取消息;量子力学的“测不准原理”则约束了窃听举止自身,只需有人试图测量量子,量子的状况就自动产生改变,“举报”窃听举止;另外,量子的不可克隆性打算了窃听者没有办法精确复制量子消息。

  因而,用量子做成“密钥”来传导消息,窃听势必会被发觉,且加密内容不可破译。

  量子通信早已是学界探讨热点。1997年,一篇对于“实验量子隐形传态”的论文在英国《当然》杂志发表,经层层评审后还入选“百年物理学21篇经典论文”,潘建伟院士便是作者之一。他这次获评《当然》杂志年度十大科学人物,也突显量子通信遭到世界科学界高度关心。

  实践认证

  从美国到欧洲、从顶尖科研机构到科技公司巨头,围绕量子技艺的攻关已周全开展,量子革命激发的新一轮科技竞赛如火如荼。而量子通信也从理论构想一步步走势现实利用,华夏在这方面取得的突破举世瞩目。

  本年6月,应用“墨子号”量子科学实验卫星,华夏科研团队在世界上首先成功实现了千千米级的星地双向量子纠缠分发。这一效果被美国《科学》杂志以封面论文方式发表,获称“兼具潜在实质利用和根基科学探讨要紧性的重要技艺突破”。

  9月底,全球首条量子保密通信干线——“京沪干线”正规开通,联合“墨子号”卫星,华夏科学院院长白春礼与奥地利科学院院长、量子通信的世界权威科学家安东·蔡林格实现了全球初次洲际量子保密通信。

  蔡林格之前接纳新华社记者采访时说,华夏在量子通信范畴的成就令人瞩目。“爱因斯坦必定会对此感觉惊讶,”他笑着说,“由于这点量子力学理论,例如量子纠缠,此刻曾经真的映入实质利用,这高于了爱因斯坦的预期”。

  “京沪干线”是一条接连北京、上海,贯通济南和合肥的量子通信骨干网站,全长2000余千米,可满足上万名使用者的密钥分发营业要求。经过这条线路,交通银行、工商银行、阿里巴巴团体也实现了京沪异域数据的量子加密传输等利用。

  蔡林格估计,未来20年内,量子通信技艺有望在全球范畴内广大利用,将来甚而可能显露“量子互联网”,而量子计算机、量子互联网、量子卫星将被一同利用,为未来新科技打下根基。

来自:新华网

作者:刘石磊

编辑:曾映雪