讓美國不得不服的中國黑科技——量子通信

中國量子通信取得重大突破，震驚世界。

近日，歐洲物理學(xué)會(huì )新聞網(wǎng)站《物理世界》發(fā)布2015年度國際物理學(xué)領(lǐng)域的十項重大突破，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗室潘建偉院士、陸朝陽(yáng)教授等完成的“多自由度量子隱形傳態(tài) ”榮登榜首。

何謂量子通信？

所謂量子通信是指利用量子糾纏效應進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式，是近二十年發(fā)展起來(lái)的新型交叉學(xué)科，是量子論和信息論相結合的新的研究領(lǐng)域。量子通信具有高效率和絕對安全等特點(diǎn)，是目前國際量子物理和信息科學(xué)的研究熱點(diǎn)。

而我們所說(shuō)的量子通信系統，按所傳輸的信息是經(jīng)典還是量子態(tài)而分為兩類(lèi)：前者主要用于量子密鑰分發(fā)，后者則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。

中國量子通信的崛起

今年2月，潘建偉院士、陸朝陽(yáng)教授搭建了6光子的自旋-軌道角動(dòng)量糾纏實(shí)驗平臺，實(shí)現了自旋和軌道角動(dòng)量的同時(shí)傳輸，在量子隱形傳態(tài)方面取得重大突破。雖然在量子隱形傳態(tài)技術(shù)上中國走在美國的前列，但現在僅僅是技術(shù)突破，離產(chǎn)業(yè)化還非常遙遠。

12月19日，由中科院牽頭，聯(lián)合中科大、科大國盾量子技術(shù)股份有限公司、阿里巴巴（中國）有限公司、中國鐵路網(wǎng)絡(luò )有限公司、中興通訊股份有限公司、北方信息技術(shù)研究所等單位，在京簽署戰略合作框架協(xié)議，“中國量子通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”正式成立。阿里宣布通過(guò)10年到15年左右時(shí)間，構建出新一代的量子計算機，解決目前最好的超級計算機都無(wú)法解決的問(wèn)題，這臺量子計算機的速度將比目前的超級計算機快相當于百億億倍。

另外，有消息表明由中國科學(xué)家自主研發(fā)的世界首顆“量子科學(xué)實(shí)驗衛星”將于明年6月前發(fā)射，這有望使中國先于歐美擁有量子通信覆蓋全球的能力。目前，量子衛星的關(guān)鍵部件的研制與交付已經(jīng)完成。據預測，在首顆衛星發(fā)射成功后，我國還將發(fā)射多顆衛星，到2020年實(shí)現亞洲與歐洲的洲際量子密鑰分發(fā),屆時(shí)聯(lián)接亞洲與歐洲的洲際量子通信網(wǎng)也將建成。到2030年左右，則將建成全球化的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò )。

量子通信的難點(diǎn)

目前，由于光纖損耗和探測器的不完美性等因素，以光纖為信道的量子密鑰分發(fā)距離已接近極限。而由于地球曲率和遠距可視等條件的限制，地面間自由空間的量子密鑰分發(fā)也很難實(shí)現突破，因此量子通信還不能大量應用。

量子通信未來(lái)的之路

電子通信時(shí)代，信息安全脆弱的像一層窗戶(hù)紙，基于計算復雜度的經(jīng)典加密體系一次次被破解，絞盡腦汁的信息加密最終可能淪為形同虛設。唯一的解決之道，就求助于保障信息安全的“終極武器”——量子通信。量子通信作為后摩爾時(shí)代的新技術(shù)，有望在10至15年之成為繼電子和光電子之的新一代通信技術(shù)。

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