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频传捷报 中国量子通信产业版图逐渐延伸

导读: 2015年,中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室的潘建伟院士、陆朝阳教授等,完成了关于“多自由度量子隐形传态”的研究,这项成果名列当年国际物理学领域十项重大突破榜首。

频传捷报 中国量子通信产业版图逐渐延伸

最近两年,中国在量子通信领域不断传出好消息。

2015年,中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室的潘建伟院士、陆朝阳教授等,完成了关于“多自由度量子隐形传态”的研究,这项成果名列当年国际物理学领域十项重大突破榜首。

2016年2月,工商银行用量子通信技术,成功实现了北京分行电子档案的同城加密传输。同年8月,我国首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射并实现地卫通信。

2017年3月,量子通信“京沪干线”开始最后阶段的贯通测试。

量子通信到底有何神奇之处,中国量子通信的发展又经历了怎样的过程?

频传捷报 中国量子通信产业版图逐渐延伸

中国发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,《Science》杂志封面

无法被破译的量子通信

传统的通信加密一般是在传输介质和加密数据上做文章,而这种加密方法只是增加了破译的难度,无论是采用先进算法破译,还是采用超级计算机暴力破译,破解传统通信加密数据只是时间长短的问题。

量子通信则是利用量子比特来传输信息,这个技术的前提是建立量子纠缠,根据量子力学理论,2个处于量子纠缠态的粒子无论相距多远,都能瞬间感知和影响对方的状态,因此利用纠缠态粒子的特性可以传递信息。

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量子纠缠概念图

已经可以商用的量子密钥分配技术采用“一次一密”的对称加密方式。即把每一个随机数比特的信息编码在单个光子的量子状态上,然后用光纤把光子发射出去,接收方接到单光子并探测其量子态后,把与发射端特定的协议协商生成对称的随机数作为密钥,从而对要传输的数据进行加解密传输。

正是因为量子通信的基本原理源于量子力学,所以无论破译者掌握了多先进的窃听技术、多强大的破译能力,只要量子力学的规律成立,量子通信就无法被破解。

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量子卫星工作示意图

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