中國的量子衛星到底有多厲害

在過去一年裡，中國科學技術大學潘建偉團隊帶領「中國隊」迅速走到了量子通信的前沿領域：

　　世界首顆量子通信實驗衛星完成目標；

　　世界首條量子保密通信「京滬幹線」開通；

　　世界首次洲際量子通信

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　　就連國外權威媒體都不得不承認：是的，你們暫時贏了。

（一）

　　就在1月19日，中國科學技術大學披露了首次洲際量子通信的更多技術細節：

　　通過「墨子號」的中繼，相距7600公里的中國和奧地利完成量子保密通信。北京向維也納發送了一張大小5.34kB的「墨子號」照片，而維也納則向北京發送了一張大小4.9kB的薛定諤照片，使用一段80kbit的量子密鑰進行一次性加密。

　　此外，中國科學院還與奧地利科學院進行了洲際量子保密視頻會議，視頻會議持續了75分鐘，共傳輸約2GB數據，中奧雙方交換了一段560kbit的量子密鑰。

　　這是潘建偉團隊進行人類首次洲際量子通信。

（二）

　　早在2017年6月15日，中國量子衛星的照片就霸佔了美國《科學》雜誌的封面。

　　畫面是「墨子號」從星空向地面發出兩道光，宛如兩條長腿向前邁出一大步，這也象徵著量子通信向實用領域邁出一大步。

　　原來，科學家們通過「墨子號」分別向青海德令哈站和雲南麗江站發射光子，兩個地面站相距1203公里。這意味著中國首次實現了從太空到地面的長距離光子運輸。

　　就連國外權威媒體都不得不承認：是的，你們暫時贏了……

　　美國華爾街日報：

　　英國鏡報：

　　美國福布斯：

（三）

　　量子，聽起來，是多麼的高大上，但似乎，與絕大多數人毫無關聯！

　　然而，這一顆顆量子，與我們每個人息息相關。今天全世界，上到80歲的歐洲老太太，下到美國對嬰兒的早教，都在普及量子力學。

　　眾所周知，傳統的通信衛星使用無線電波傳輸信號，而量子通信衛星使用的則是一種結晶體，這種結晶體可以產生一對相互糾纏的光子。這對光子即使相距遙遠，其屬性仍然會糾纏在一起，而信號就能通過操作這些屬性來傳輸。

　　量子衛星，運用的最基本的原理，就是神一樣的量子疊加和量子糾纏現象。

　　量子通信衛星，這是一種全新的通信方式，做任何手腳都會被察覺出來。正因如此，利用量子通信溝通的雙方可以放心地進行秘密交流，而不需要擔心被竊聽。量子通信是目前理論上被證明無條件安全的通信手段。

（四）

　　2017年12月19日，國際頂尖學術期刊《自然》發布了2017年度十大人物，中國科學技術大學教授、「墨子號」量子科學實驗衛星首席科學家潘建偉上榜。

　　潘建偉，絕對是中國科技界誕生的又一顆「巨星」。

　　潘建偉說：在我們之前，沒有任何可以借鑒的成功經驗。世界第一顆量子衛星的發射成功，給了中國科學家極大的信心，將來，中國還會嘗試發射更多的量子通訊衛星。在5-10年的時間裡構建包含國防、金融、政務、商業等領域的絕對安全的全球量子保密通信網。

　　中國能夠率先在量子領域實現突破，對美國實現相關技術的彎道超車，有著重要意義。

　　潘建偉團隊在量子領域的成果，已經用在了中國的潛艇上。潛艇最大的特點是隱蔽性，作戰時需要長時間在水下潛航，但潛艇在深水中的通訊和導航卻受到嚴重影響。

　　而中國最近完成了一項試驗，潛艇在海里不用上浮，連續航行數月，最後到達指定位置，而且還可以傳輸大量數據。這一切都是因為潘建偉為潛艇研製的專用量子導航定位系統，使其能在水下完整接收衛星信號。

　　2017年9月29日，世界首條量子保密通信幹線——「京滬幹線」正式開通；結合「京滬幹線」與「墨子號」的天地鏈路，我國科學家成功實現了洲際量子保密通信。

　　該線路開通后，實現了連接北京、上海，貫穿濟南和合肥全長2000多公里的量子通信骨幹網路，並已在交通銀行、工商銀行京滬間遠程應用。

　　而在過去兩年間，中國的研究人員一直在試驗，以證實在遠距離內，量子糾纏是可以實現的。在他國還在對中國的實驗喋喋不休時，中國已經默默取得成就。

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