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千里灵犀一点通 通信网络量子开展向实用迈进
时间:2018-04-11 08:04:20 来源:三明综合网 阅读数:7271 标签:量子 纠缠 密钥

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  中国科学家谋划建量子星座(中科院供图)新华社北京04月11日电(记者喻菲)中国首颗量子卫星“墨子号”在不到一年的时间里就完成了原定两年完成的星地高速量子密钥分发、量子纠缠分发和地星量子隐形传态实验三大科学目标,15日美国《科学》杂志以封面文章形式发布了中国“墨子号”量子卫星的重大成就,并在一份简介中将这项中国科学家独立完成的工作称为“一项里程碑式的研究”,量子卫星首席科学家、中国科学院院士潘建伟介绍,其团队下一步将与欧洲量子通信团队合作进行洲际量子密钥分发,杂志刊发了中国科学技术大学教授、量子卫星项目首席科学家潘建伟等人的论文,题为《基于卫星的纠缠分发距离超过1200公里》。

  中国将与欧洲开展洲际量子密钥分发(中科院供图)潘建伟说,中国与德国和意大利等国的洲际量子密钥分发合作也正在计划中,这是世界上首次实现千公里量级的量子纠缠,这表明“墨子号”不仅可跟中国的设备对接,也可与世界其他国家符合要求的设备对接。

  量子纠缠是一种奇特的量子力学现象,通俗地说,两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”,无论相隔多远都可瞬间互相影响,爱因斯坦称之为“鬼魅般的远距作用”,潘建伟说,目前“墨子号”实现的天地量子密钥分发有个前提,就是“墨子号”必须可靠,因为密钥是“墨子号”发送的,如果“墨子号”把密钥泄露出去,那么整个过程就不安全了,这尤其适用于保密通信,在此基础上的量子通信技术被誉为信息安全的“终极武器”

  一旦成功,将最终实现所有密码学者梦想的“圣杯”,但量子地面传输无论通过光纤或大气都有较大信号损耗,此前国内外地面实验传输距离一直停留在一百公里量级,中国科学家下一步将开展基于纠缠的远距离量子密钥分发(中科院供图)在更长远的规划中,中国科学家的目标是建立全球化的量子通信网络。

  作为世界首颗量子科学实验卫星,“墨子号”星地纠缠分发的传输衰减仅是同样距离地面衰减的万亿分之一,目前“墨子号”一次过境开展实验的时间约为10分钟,“墨子号”在相距1203公里的德令哈站和云南丽江站之间实现量子纠缠分发,首次将量子纠缠分发的世界纪录从百公里提高到千公里量级。

  如果卫星在3.6万公里的轨道上,地球的三分之一就能一直看到卫星,这些地方就在任何时候都可以保密通信”潘建伟对新华社记者说:“这项工作为未来开展大尺度量子网络和量子通信实验研究,以及开展外太空广义相对论、量子引力等物理学基本原理的实验检验奠定了可靠的技术基础,“所以‘墨子号’只是一个起点,从实用的角度来说,必须要构建由高、中、低轨道卫星组成的量子星座,建立覆盖全球的量子通信网络。

  论文审稿人认为,这一成果是“兼具潜在实际应用和基础科研重要性的重大技术突破”、“毫无疑问将在学术界和广大社会公众中产生非常巨大的影响”,“墨子号”开展量子密钥分发(中科院供图)然而,目前“墨子号”的量子密钥传输只能在地影区,也就是没有日光干扰的黑夜进行,中国研究人员的技巧、坚持和对科学的奉献应该得到最高的赞美与承认。

  这是我们下一步实现全球量子保密通信必须要走的道路,通过分发源于卫星的高精度纠缠源的纠缠光子,这些作者在相隔1200公里的两个光子之间建立起纠缠状态,这个距离的量级远高于之前的实验,最近,潘建伟、彭承志等科学家已经在地面实验中取得突破,在国际上首次成功实现白天远距离(53公里)自由空间量子密钥分发。

  ”托马斯·延内魏因——加拿大滑铁卢大学量子技术专家:“国际上确实存在量子科研竞赛,2018年04月11日,在河北兴隆观测站,“墨子号”量子科学实验卫星过境,科研人员在做实验,自2000年以来,我一直从事这个方面的研究工作,因此我可以很好地证明这个中国团队表现出的勇气、奉献和技巧。

  新华社记者金立旺摄“这证明卫星组网突破地影区限制是可行的,下一步我们会围绕这个方向进一步开展相关工作,量子卫星的主要目标之一是进行星地高速量子密钥分发实验,并在此基础上进行广域量子密钥网络实验,以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破,他说:“我们希望通过10年左右的努力,最终能够构建完整的空地一体广域量子通信网络体系,在国防、政务、金融和能源等领域广泛应用,并与经典通信网络实现无缝对接,推动形成具有国际引领地位的战略性新兴产业和下一代国家信息安全生态系统,(编辑:胡丹丹王丰丰朱超陈勇杨骏)(相关图文视频融合报道请关注“新华国际”微信公众号)

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