收藏本站

電腦請使用 Ctrl + D 加入最愛
手機請使用 收藏
關閉

科學報 科學文摘 推薦

中國量子通信技術再進一步,歐美什麼時候能追上?


字體大小:
更新日期:2022618
文章欄目:
文章標籤:                 
 

如果要說一個中國絕對領先於世界的先進高科技,那麼真的是非量子通訊技術莫屬了。實際上,中國的量子科技至少領先了世界水平5年,並且將在未來的10-20年內仍然保持領先的態勢。

那麼,什麼是量子通訊呢?

量子通信

在我們進行信息交流的時候,為了維護隱私,我們會對其進行加密。我們現在最常見的加密體系就是通過設置一系列的數學難題來加密,雖然這種方式比傳統的密碼本安全了不少,但是能被破解的密碼仍不在少數。量子通信最牛的地方就在於它提出了一種全新的保密方式,安全性極高。

量子通信是基於量子的基本特征實現的。量子的三大奧義分別是疊加、測量和糾纏。量子疊加就是指一個量子處於不同的量子態的疊加態上,比如著名的薛定諤的貓中那只貓的狀態就是“既是死的也是活的”;

量子測量是指測量本身會對測量的子系統產生影響,比如著名的雙縫乾涉實驗;量子糾纏則是指兩個處於糾纏態的微觀粒子,無論它們的距離有多遠,一旦一個量子的狀態發生改變,另一個也會隨之改變。

使用量子來進行通信,能夠保證信息不被竊取,而且一旦發現竊聽行為,通信的雙方也能在最短的時間內發現。

中國的量子通信技術

amocity
amocity

  


事實上,量子通信最初的設想並不是由中國人提出來的,但是它卻在中國人的手中最早被實現了。中國在2016年的時候發射了世界上第一顆科學實驗衛星“墨子號”,並且開通了第一條使用量子保密通信的乾線。通過實現衛星與地面的量子通訊,實現北京到上海2000公裏之間的量子保密通信,建立起了全球首個天地一體化的廣域量子通信網絡。

基於天地一體化的量子通信網絡,未來量子通信將在金融、信息和國防等各個領域發揮巨大的功能。

近日,我國又在量子通信上取得了新的重大突破。中國團隊不借助任何光纖就向太空中發送了不可破解的量子信息,這一句話很短,但是信息量非常之大。雖然我們已經比較早就通過墨子號實現了量子加密,但是這個工具在密鑰分發的過程中仍然存在一些漏洞。

科學家在研究中也首次實現了不借助任何介質—光纖,就實現密鑰的分發和傳輸。我們知道,傳統的通信網絡必然是需要借助光纖和電纜來傳播的,量子通訊有望為我們打開了新的通信大門。

amocity
amocity

  


歐美什麼時候能追上我們的步伐?

現在一提到量子通信的時候,就必然提到中國人。但是仍然有很多人對量子通信抱有非常懷疑的態度,甚至認為歐美國家都沒搞出來,中國人真的搞出來了嗎?我們搞的這個量子通信是不是沒有什麼用。那就只能說有的人真的是目光短淺,並且缺乏文化自信了。

實際上,外國都在搞量子通信,只不過都是慢慢地搞,我們做的事情他們也想做,但是他們目前的技術達不到。比如2020年美國才剛提出來要建設量子通信網絡,日本雖然早在4年前發射了一顆衛星,但是並沒有真正實現量子通信。和中國的技術相比仍有非常遙遠的距離。

amocity
amocity

  


歐盟的量子通信技術可能比美國更厲害點,但是仍然落後了中國3-5年。但是大家要知道,在科學技術發展越來越快的今天,短短3-5年的技術要實現起來是非常複雜的,而且在目前的中國速度下,我們很有可能保持很長一段時間的領先。

小結:

量子通信聽起來好像很難,甚至有點玄學,因為它完美地將量子的特性結合在了通信技術當中,並且能夠很好地解決目前通信技術中存在的問題。提到量子通信,中國必然是首當其沖的,這一點值得所有的中國人驕傲。

延伸閱讀
撩世界