我國在量子通信領域,又一次取得重大突破!
潘建偉團隊,成功實現12900公里遠程量子通信組網跨大洲通話,標志著全球首張實用化量子通信網初具規模!
你敢想象嗎?從北京中關村某棟大樓發送的加密指令,能在瞬間抵達12900公里外的南非實驗室。
這樣高速度的電子通信傳輸,究竟是怎么實現的呢?
01:12900公里遠程量子通信
作為第4次工業革命中的前沿科技,量子通信早已不再是一個遙遠的詞匯,我國科學家們已經將它變為了現實。
在量子通信技術領域,我國早已處于第一梯隊。
我們首先來說一下,什么是量子通信?量子通信有哪些好處?
簡單來說,量子通信就是在量子光學的基礎上,而研制出來的技術。
由于量子具有不可復制性,在任何條件下都能安全傳輸,所以量子通訊具有十足的安全性,它不會有竊聽和被盜取的風險,信息也不會被隨意篡改,可以用于精密的交易數據,在國家信息安全通信上也有很大的用處。
與傳統的通信方式相比,量子通信更安全、更快速,還可以克服任何外界的干擾,將來為大數據、云計算等提供更有力的支持,推動全球信息安全。
量子通訊有望成為未來最快、最安全、最有效,被使用最廣的通信方式,如果我國能夠提前掌握這一技術,那么我們將走在世界前沿,擁有全世界通信話語權,到時候它的商用價值不可限量。
以往很多高精尖的技術都是首先被國外壟斷,但是這一次不一樣,我國在量子通信上捷報頻傳。
潘建偉團隊已經攻克了核心障礙,完成12900公里衛星量子通信組網。
在中國和南非之間,相隔12900多公里的距離上,建立了量子密鑰,完成對圖像數據“一次一密”加密和傳輸。
這就意味著,在如此長的距離內,量子通訊能在一瞬之間傳輸信息,僅僅是眨眼的功夫,信息就被傳了出去,而且不受任何的干擾。
而隨著這項技術不斷精進,未來這個距離還會不斷拉長,速度還會不斷的擴增,到時候量子通訊傳遞的效率會更讓世人震撼。
那么,這樣一項高精尖的技術是如何實現的呢?
02:量子通信的發展
2016年,“墨子號”量子衛星閃亮登場,這是中國量子通信發展的里程碑事件。
然而,其單顆的發射成本高達上億元,體積龐大,并不利于大面積的組網。
要知道單,顆衛星往往只能支持10分鐘的量子通話,如果不能全面組網的話,那就無法實現全天無距離、長時間通話。
為此,潘建偉院士團隊不斷精進,終于在今年他們推出了“濟南一號”微納衛星,堪稱通信時代的大殺器。
微納衛星的優勢在于,成本只有墨子號的1/20,體積整整縮小了30倍,相當于從大卡車變成了行李箱。
如此優勢可以使得它能夠實現大面積的組網,而且其效率更快。
光源頻率提升6倍,單次衛星過境就能生成100萬比特安全密鑰,高于墨子號整整三倍。
成功組網之后,3月20日凌晨,“濟南一號”劃過華北夜空,將量子光波投向12900公里外的南非實驗室,短時間內,南非實驗室就接收到了清晰的圖圖像。
這個過程在很短的時間內完成,幾乎讓人來不及反應,這就是量子通信的速度。
而且在光波傳輸的過程中,整個圖像被打碎成無數塊,到南非實驗室電腦端才被迅速還原。
這就意味著,如果在這個過程中,該圖像遭到了黑客的攔截,那么黑客也只能得到一堆的亂碼,根本不知道傳輸的是什么,毫不客氣的說,他們連一個光源點,連一個標點符號都偷不走。
以前任何的加密數據都要靠人肉送U盤,但是現在,科學家們只需要坐在辦公室里悠閑地用著電腦,就能將高端數據傳送到幾萬里之外,這就是量子通信的厲害之處。
未來,會有更多的加密數據,關鍵性的信息,通過量子通信傳遞出去,我們再也不用擔心泄密的問題,因為量子比任何人都靠譜。
當然,實現這個技術可是不容易的,潘建偉院士團隊10年磨一劍,才把量子通訊搬上舞臺,證明了中國科學家的實力。
當其它國家還在為5G技術炒的不可開交時,中國已經利用量子通信打開新世界的大門,在其他西方國家還在研究如何快速送圖像時,我們已經為圖像加了一層安全密鑰,在這個大數據時代,為每個人心里上一把鎖。
量子通訊以后對于我們普通人來說有什么用呢?
那用處可太大了,以后你銀行轉賬,微信聊天,連WiFi上網的時候都能被量子密鑰嚴防死守,任何一點信息都泄露不出去。
在國防外交上的用處就更大了,一旦量子通訊投入使用之后,軍事指令、外交密電等等高端的信息都會被量子密鑰層層加碼,被安全地送到指定的地點,杜絕了監聽、偷竊、篡改的可能性。
未來這場通信革命還將催生出全新的業態。
量子WiFi,量子導航等等都將為我國的量子通信事業注入全新動力。
明年即將發射的"濟南二號",將首次實現星間通信,到那時全世界又會為中國通信技術而喝彩。
潘建偉院士團隊夜以繼日攻堅克難的成果,即將驚艷全世界,我們期待這一天快到來,看看還有哪些驚喜吧。
參考資料
[1]第一財經《獨家|潘建偉:明年計劃發射2-3顆低軌衛星,10年內建成量子星座》20241003
[2]上觀新聞《潘建偉院士預測“無條件安全”的全球量子通信網突破,量子星座與高軌衛星上路》20240909
[3]環球網《跨半球連亞非!中國首次實現上萬公里星地量子通信》20250320
[4]新華社《連接亞非大陸!中國科學家突破全球化量子通信技術瓶頸》20250320
[5]環球網《里程碑式!中國科學家實現超萬公里間量子密鑰共享》20250320
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