量子衛(wèi)星

8月16日，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空。

只要量子力學(xué)是正確的，量子通信的安全性就會嚴(yán)格得到保障，從根本上、永久性地解決信息安全問題就不是夢。

毫不夸張地說，量子通信承載著全世界人們的期待，世界各國都高度重視量子通信研究，美國、歐洲和加拿大等國家和地區(qū)都不惜投入巨資搶占量子通信革命的制高點(diǎn)。

量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星項(xiàng)目能夠把科學(xué)轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的技術(shù)，如果實(shí)驗(yàn)順利完成，中國將建立比經(jīng)典物理學(xué)更強(qiáng)有力的地面系統(tǒng)與空間系統(tǒng)鏈接?！澳犹枴笨赡芤慌e改變世界信息傳播方式，成為未來覆蓋全球的量子通信網(wǎng)絡(luò)的先驅(qū)，并且有助于進(jìn)一步驗(yàn)證量子理論自身的完備性。可以期待，隨著太空量子密鑰傳輸實(shí)驗(yàn)廣泛進(jìn)行，世界上第一封不可被竊聽、破譯的密信誕生。

“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，只是未來一系列量子通信衛(wèi)星的探路者，人們最為期待的還是廣域乃至全球范圍內(nèi)絕對安全的量子通信網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建完成。可以預(yù)計(jì)，隨著首顆量子衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)成功，中國將會陸續(xù)發(fā)射后續(xù)衛(wèi)星，并結(jié)合未來的空間站項(xiàng)目，開展相關(guān)研究，驗(yàn)證星間、全天時(shí)量子通信的可行性。公開資料可知，下半年，京滬量子通信干道也將建成，屆時(shí)國內(nèi)將初步形成廣域量子通信體系。

如果一個(gè)覆蓋全國甚至是全球化的量子通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建完成，并且隨著應(yīng)用深入，成本逐漸降低，普通民眾就能廣泛享受量子通信帶來的巨大便利。比如，隨著技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用普及，可以通過入戶光纖給每家每戶配一個(gè)量子密鑰機(jī)，人們擁有“量子密鑰”手機(jī)的夢想就可變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。一旦有人試圖竊取量子密鑰，使用者就會知曉，結(jié)合經(jīng)典加密方式就能保證通信的絕對安全。

量子科學(xué)和技術(shù)其實(shí)已經(jīng)在方方面面影響著我們的日常生活。我們目前正在廣為使用的計(jì)算機(jī)、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)航，包括醫(yī)院里的磁共振成像等等，無一不得益于量子科學(xué)和技術(shù)。

用發(fā)展的眼光看，隨著微納加工、超冷原子量子調(diào)控等技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類將能夠制備出越來越復(fù)雜、功能越來越強(qiáng)大的各種人造量子系統(tǒng)。例如包括量子計(jì)算機(jī)芯片在內(nèi)的各種量子電路，其功能和信息處理能力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們目前正在使用的經(jīng)典芯片，并且更加節(jié)能；再如可望制備出達(dá)到量子極限的能量收集和轉(zhuǎn)換器件，將引發(fā)能源變革；也有望大幅提升對時(shí)間、位置、重力等物理量超高精度的測量，不僅實(shí)現(xiàn)超高精度的潛艇定位、醫(yī)學(xué)檢測等，也將加深對物理學(xué)基本原理的認(rèn)識。