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　　據(jù)新華社甘肅酒泉8月16日電 最開始,人類結(jié)繩記事；然后,我們用語(yǔ)言和文字溝通；再后來,手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)成為必需品。信息傳輸,早已從如何傳輸,走入了“如何安全傳輸”的年代……8月16日1時(shí)40分,我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)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(hào)”發(fā)射升空。這將使我國(guó)在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信,構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。

　　量子衛(wèi)星首席科學(xué)家潘建偉院士介紹,量子通信的安全性基于量子物理基本原理,單光子的不可分割性和量子態(tài)的不可復(fù)制性保證了信息的不可竊聽和不可破解,從原理上確保身份認(rèn)證、傳輸加密以及數(shù)字簽名等的無(wú)條件安全,可從根本上、永久性解決信息安全問題。

　　量子衛(wèi)星2011年12月立項(xiàng),是中科院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)首批科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星之一。其主要科學(xué)目標(biāo)一是進(jìn)行星地高速量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),以期在空間量子通信實(shí)用化方面取得重大突破；二是在空間尺度進(jìn)行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn),在空間尺度驗(yàn)證量子力學(xué)理論。

　　工程還建設(shè)了包括南山、德令哈、興隆、麗江4個(gè)量子通信地面站和阿里量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)站在內(nèi)的地面科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng),與量子衛(wèi)星共同構(gòu)成天地一體化量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

　　潘建偉表示,我國(guó)自主研發(fā)的量子衛(wèi)星突破了一系列關(guān)鍵技術(shù),包括高精度跟瞄、星地偏振態(tài)保持與基矢校正、星載量子糾纏源等。量子衛(wèi)星的成功發(fā)射和在軌運(yùn)行,將有助于我國(guó)在量子通信技術(shù)實(shí)用化整體水平上保持和擴(kuò)大國(guó)際領(lǐng)先地位,實(shí)現(xiàn)國(guó)家信息安全和信息技術(shù)水平跨越式提升,有望推動(dòng)我國(guó)科學(xué)家在量子科學(xué)前沿領(lǐng)域取得重大突破,對(duì)于推動(dòng)我國(guó)空間科學(xué)衛(wèi)星系列可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

　　本次任務(wù)還搭載發(fā)射了中科院研制的稀薄大氣科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和西班牙科學(xué)實(shí)驗(yàn)小衛(wèi)星。量子衛(wèi)星發(fā)射入軌后將進(jìn)行3個(gè)月左右的在軌測(cè)試,然后轉(zhuǎn)入在軌運(yùn)行階段。

　　另外,中科院上海光機(jī)所研制的空間高速相干激光通信載荷搭載量子衛(wèi)星發(fā)射升空,將開展衛(wèi)星與新疆、北京地面站之間的高速相干激光通信技術(shù)驗(yàn)證。

　　防御黑客,中國(guó)走在了前列　歐洲10億歐元布局就為了追趕中國(guó)量子“魔法”

　　首顆“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”的發(fā)射成功,有望讓量子通信真正進(jìn)入廣域傳輸時(shí)代；其“測(cè)不準(zhǔn)”“不可克隆”等特性,使得其傳輸?shù)男畔⒃诶碚撋嫌啦粫?huì)被解密。不過,發(fā)射衛(wèi)星只是一個(gè)起點(diǎn),在“宏偉量子大廈”中,量子京滬干線正在飛速搭建,天地一體的廣域量子網(wǎng)絡(luò)倚馬可待,市場(chǎng)應(yīng)用不斷突破。在第二次“量子革命”中,中國(guó)正在領(lǐng)跑。

　　中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、杏林苑和濱湖新區(qū)……2008年10月,這三個(gè)合肥市內(nèi)本不相干的點(diǎn),因?yàn)橐淮螌?shí)驗(yàn)連接在了一起。它們仨因?yàn)榻M成了三節(jié)點(diǎn)可擴(kuò)展的量子通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了全球首個(gè)量子保密電話系統(tǒng)建設(shè),而被永久載入史冊(cè)。隨后,合肥、濟(jì)南城域網(wǎng),“京滬”城際網(wǎng)……量子通信網(wǎng)在不斷擴(kuò)展。將近十年后,隨著量子衛(wèi)星的發(fā)射成功,量子通信網(wǎng)絡(luò)真正可能升至“廣域”“洲際”傳播。量子通信這一“永不被解密”的安全傳輸方式,已經(jīng)在市場(chǎng)上得以產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

　　美國(guó)《華爾街日?qǐng)?bào)》發(fā)表評(píng)論說,量子衛(wèi)星將讓中國(guó)在防御黑客方面走在世界前列。報(bào)道援引華盛頓一家智庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)安全專家約翰·科斯特洛的話說,美國(guó)一直在攻擊和入侵中國(guó)的網(wǎng)絡(luò),這促使中國(guó)加強(qiáng)研究“防御性的”量子通信技術(shù)。由于量子通信是基于物理規(guī)律的,將其用于傳輸密碼,在目前來看是無(wú)法被竊取的。俄羅斯量子中心的“量子通信研究團(tuán)隊(duì)”負(fù)責(zé)人庫(kù)羅奇金說:“在未來量子計(jì)算機(jī)時(shí)代,只有量子通信能夠保證信息安全。”

　　量子信息技術(shù)方興未艾,這一領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)也在不斷加劇。今年以來,歐美紛紛提出“第二次量子革命”計(jì)劃,加大基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的投入。今年3月,歐盟委員會(huì)發(fā)布《量子宣言(草案)》,計(jì)劃于2018年啟動(dòng)10億歐元的量子技術(shù)項(xiàng)目。其中在量子通信方面,規(guī)劃5年內(nèi)突破量子中繼器核心技術(shù),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)安全量子通信。美國(guó)更是將“量子躍遷”作為“6大科研前沿”之一,認(rèn)為必須加大投入促進(jìn)交叉性基礎(chǔ)研究。

　　量子衛(wèi)星怎樣影響我們的生活?德國(guó)整合量子科學(xué)和技術(shù)中心負(fù)責(zé)人托馬索·卡拉爾科說,量子衛(wèi)星可能會(huì)促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展,令現(xiàn)有技術(shù)更加準(zhǔn)確、靈敏、安全且性能更佳。

　　英國(guó)劍橋大學(xué)量子物理學(xué)教授肯特認(rèn)為,量子通信除了能賦予所有人更大的隱私保障,還可以在衛(wèi)星的幫助下,構(gòu)建一個(gè)全球性的量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò),讓全社會(huì)都更快、更好地對(duì)關(guān)鍵事件作出反應(yīng)。據(jù)新華社

　　瞬間移動(dòng)真能實(shí)現(xiàn)?

    何時(shí)走進(jìn)百姓生活?

　　問:量子究竟是什么?

　　答:量子是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元,是能量的最基本攜帶者,不可再分割。比如,光子是光能量的最小單元,不存在“半個(gè)光子”,同理,也不存在“半個(gè)氫原子”“半個(gè)水分子”等等。量子世界中有兩個(gè)基本原理:量子疊加和量子糾纏。

　　問:世界上真有“絕對(duì)安全”的通信嗎?

　　答:竊聽者如果想攔截量子信號(hào),并對(duì)其進(jìn)行測(cè)量,將不可避免地破壞攜帶密鑰信息的量子態(tài)。根據(jù)量子“測(cè)不準(zhǔn)定理”,這種破壞必然會(huì)被信息發(fā)送者和接收者所發(fā)現(xiàn)。是否可以不破壞傳輸?shù)牧孔討B(tài),只截取并復(fù)制,再繼續(xù)發(fā)送?這已被“量子不可克隆定理”完全排除,于是也就保證了量子通信的絕對(duì)安全。

　　問:“量子態(tài)隱形傳輸”意味著能實(shí)現(xiàn)《星際迷航》里的瞬間移動(dòng)嗎?

　　答:現(xiàn)在,在光子、原子等層面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量子態(tài)隱形傳輸。電影里“大變活人”在原理上是允許的,但目前還遠(yuǎn)遠(yuǎn)做不到。不過,隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,也許未來我們還是可以實(shí)現(xiàn)人的量子隱形傳態(tài),到那時(shí)星際旅行就不是夢(mèng)啦。

　　問:將來機(jī)器會(huì)不會(huì)像《變形金剛》里一樣被裝上量子大腦,從而取代人類?

　　答:所謂量子大腦,其實(shí)就是當(dāng)今正在研制中的量子計(jì)算機(jī)。有學(xué)者認(rèn)為,未來可望創(chuàng)造出與人腦一樣運(yùn)行的人工智能機(jī)器人。目前還只是一種暢想,未來究竟怎樣還得拭目以待。

　　問:量子技術(shù)何時(shí)“飛入尋常百姓家”?

　　答:量子通信目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在金融、政務(wù)系統(tǒng)等中的使用。要讓每個(gè)人都用上,樂觀的話需要10到15年。

　　問:量子科學(xué)和技術(shù)究竟將帶來一個(gè)怎樣的未來?

　　答: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(wú)一不得益于量子科學(xué)和技術(shù)。量子科學(xué)和技術(shù)的廣泛應(yīng)用最終將把人類社會(huì)帶入到量子時(shí)代,實(shí)現(xiàn)更高的工作效率、更安全的數(shù)據(jù)通信,以及更方便和更綠色的生活方式。據(jù)新華社

（來源：半島網(wǎng)-半島都市報(bào)）