還記得棱鏡門嗎?電子通信時代，人們的安全感就像窗戶紙一樣脆弱。隨著計算能力的提升和數(shù)學的進步，基于計算復雜度的經(jīng)典加密體系終將崩塌。公鑰加密算法RSA512在1999年就被破解了，科學家估計目前主流的RSA1024將在2019年被攻克，盡管科學家們試圖尋找更加復雜的算法，但“抗解密”效果都不理想。在現(xiàn)代科學認知中，幾乎任何已知事物都是可測的，但量子是個例外。在多粒子量子系統(tǒng)中，存在一種奇特的關聯(lián)，即一對具有量子糾纏態(tài)的粒子，即使隔著一個太陽系，當其中一個狀態(tài)改變時，另一個狀態(tài)也會即刻發(fā)生相應改變。量子通信以其絕對安全性、超大信道容量、超高通信速率、可遠距離傳輸信息和高效等特點，得到全球科技界、產(chǎn)業(yè)界普遍重視，許多國家爭相將量子通信研究作為戰(zhàn)略項目。
量子科學實驗衛(wèi)星首席科學家、中科院院士潘建偉介紹，傳統(tǒng)的通信加密和傳輸安全都是依賴于復雜的算法，但是只要對方的計算能力足夠強大，再復雜的保密算法都能夠被破解，所以都不能夠做到絕對安全。量子通信能做到絕對安全，是由量子自身的特性所決定的。作為光的最小顆粒，單個的光量子在傳輸信息的時候具有測量不準、不可克隆等性質(zhì)，這些特性構成了量子通信安全的基石。 量子的保密通訊的這種手段，原理上都是無條件安全的，哪怕計算能力再強，也是破解不了的，所以從這個角度上講，它就是一種革命性的東西。
據(jù)中新網(wǎng)報道，記者1日從中國科學院獲悉，全球首顆“量子科學實驗衛(wèi)星”擬于8月中旬在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心擇機發(fā)射。
如果該衛(wèi)星成功運行，中國將在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，并結合地面已有的光纖量子通信網(wǎng)絡，初步構建一個廣域量子通信體系。根據(jù)工程總指揮批準的星箭進場工作安排，量子科學實驗衛(wèi)星及配套長征二號丁型遙三十二運載火箭，擬在7月上旬運抵酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，計劃于8月中旬擇機發(fā)射。
這顆衛(wèi)星質(zhì)量約640千克，將由火箭發(fā)射至高度為500千米的預定軌道。該衛(wèi)星包括4個有效載荷：量子密鑰通信機、量子糾纏發(fā)射機、量子糾纏源、量子試驗控制與處理機?？膳c地面上相距千公里量級的兩處光學站同時建立量子光鏈路。
量子密鑰分發(fā)其實比較簡單，就是相當于我在衛(wèi)星上，你在地面，我就給你發(fā)一連串的單光子下來，發(fā)到你手中，你能把信號給解碼出來，這任務就完成了。4個光學地面站就可以來接收衛(wèi)星下來的信號，那我們就可以進行量子通訊，那么在衛(wèi)星的幫助之下，這4個地面站任何兩兩之間的地面站都可以實現(xiàn)一個安全的通訊，我們就可以組網(wǎng)了。
光量子電話網(wǎng)和平常打電話一樣，卻不用擔心被竊聽。因為量子通信“一次一密”：兩人通話期間，密碼機每分每秒都在產(chǎn)生密碼，一旦通話結束，這串密碼就會立即失效，下一次通話絕對不會重復使用。
按照我國量子通信研發(fā)、推廣預定計劃，北京、上海以及最邊遠的新疆烏魯木齊等城市也在陸續(xù)抓緊城域量子通信網(wǎng)的建設。這幾處城域網(wǎng)的建成，以及同合肥、濟南城域網(wǎng)的呼應與配合，將初步形成面向全國架構的局面。再經(jīng)幾年過渡，越來越多的城市都將會利用量子衛(wèi)星等方式加強信息連接，與此同時，由中國科學家自主研發(fā)的“量子科學實驗衛(wèi)星(簡稱量子衛(wèi)星)”現(xiàn)已完成關鍵部件的研制與交付，將使中國先于歐美擁有量子通信覆蓋全球的能力。美國人感慨量子這個技術中國走在我們前面了，量子科學實驗衛(wèi)星這一裝備我們都還沒有。
在首顆量子科學實驗衛(wèi)星發(fā)射成功后將發(fā)射多顆衛(wèi)星，力爭到2020年實現(xiàn)亞洲與歐洲的洲際量子密鑰分發(fā)，建成聯(lián)接亞洲與歐洲的洲際量子通信網(wǎng)。到2030年左右，我國將建成全球化的廣域量子通信衛(wèi)星網(wǎng)絡。
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