军事在线

2016年8月,在推迟了一个月后,中国也是世界首颗量子通讯卫星即将发射,消息传来,令人振奋,那量子通讯能给我们的生活带来什么好处呢?

 

 

观察员时雨认为,首先是安全,由于海森堡的不确定性原理即海森堡测不准原理,其解释为粒子的位置越精确,其动量就越不精确,反之亦然,量子加密和量子密钥分发正源于该理论,所以对方要破译量子密码基本是无解。而所谓量子通讯即利用光子等量子的状态叠加和纠缠等基本物理原理实现的信息传输。由于作为信息载体的量子不可分割、状态不可克隆,可以实现抵御任何窃听的密钥分发,进而能保证用其加密的内容不可破译。

 

 

广域量子通信网络示意图

其次是携载信息量大,量子态隐形传输指利用量子纠缠技术,借助卫星网络、光纤网络等经典信道手段,传输量子态携带的量子信息,量子态隐形传输是一种全新的通信方式,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,是未来通信网络的核心要素,其携载信息量之大,不是一般的光纤网络和普通卫星网络所能代替的,也不是3G、4G甚至5G、6G网络所能媲美的。利用量子纠缠技术,需要传输的量子态信息如同科幻中描绘的超时空穿越,在一个地方神秘消失,不需要任何载体携带,又在另一个地方神秘出现。其关键是在接收处有一个振晶,它是一种特殊晶体,相当于一个记忆库,用来储存它的纠缠光子,并充当量子态的接受器。而此次中国首颗量子卫星就分别采用了进口振晶和国产振晶同步采用的两种方式,虽然期间经历了进口振晶不到货和国产振晶延期等问题,但最终还是顺利完成。

 

 

资料图:量子通信卫星想象图

再次是其高速快捷性,量子传输的速度已经超过光速,而当今所有通信方式都以电磁波速度为标准的,量子传输基本相当于一种瞬间移动。观察员认为,其超过光速的前景,有理由使人们对其保持乐观。

中国对量子通信的研究起步晚,起点高,美国在2014年实现了量子传输的25公里目标,中国之后达到了上百公里的目标。

目前已经开始准备京沪间的光纤量子通讯线路“京沪干线”,而这正是此次量子通讯卫星的学术带头人潘建伟教授所带领的团队承担研制的。我国将初步建立广域量子通信网体系。

利刃军事观察员时雨指出,除了量子技术在通讯方面的应用,量子技术在计算机方面的应用前景也十分可观,在普通电子计算机中,电子元件只能采用两进制的0和1状态,而量子计算机则可以采用更多多进制状态,这就意味着少量量子比特(字节)能完成大量经典比特(字节)所能完成的任务。

 

 

“如果一台量子计算机的单次运算速度达到目前民用电脑CPU的级别,那么一台64位量子计算机的速度将是目前世界上速度第二的‘天河二号’超级计算机(每秒33.86千万亿次)的545万亿倍!”中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心成员张文卓说。

这就意味着天河二号超级计算机,在量子计算机面前只能是算盘比较于电脑的角色。

利刃军事观察员时雨指出,量子技术的应用将对人类社会和人类科技带来更加深远的影响,而随着世界首颗量子通信卫星的发射,中国的量子技术的应用如旭日东升,正在路上!天地一体在人间的美好愿景也即将展现在我们眼前!

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