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量子争霸,我国在“第二次量子革命”中已抢占前沿!

时间:2019-01-03 09:23来源:中国大百科 作者:网络 点击: 加载中

20世纪,“第一次量子革命”孕育出激光、半导体、核能等技术,发展出光通信、电子计算机、手机、互联网等改变人类文明进程的重大应用,对我们的生活方式产生了巨大影响。

进入21世纪,以“量子调控”为特征的“第二次量子革命”拉开序幕,这次量子革命将会给人类文明带来更巨大的进步。

目前,我国在“第二次量子革命”中已抢占前沿:成功发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”,成功实现千公里级星地量子纠缠分发、星地量子密钥分发和星地量子隐形传态;成功开通世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”;成功研发世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机。

“墨子号”:世界上第一颗空间量子科学实验卫星

通信安全是国家信息安全和人类经济社会生活的基本需求。千百年来,人们对于通信安全的追求从未停止。然而,基于计算复杂性的传统加密技术,在原理上存在着被破译的可能性。

随着数学和计算能力的不断提升,经典密码被破译的可能性与日俱增。量子通信基于量子物理学的基本原理,克服了经典加密技术内在的安全隐患,是迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式。

可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。目前,基于光纤的城域和城际量子通信技术正在走向实用化和产业化,我国在这方面已经走在了世界前列。

但是由于光纤的固有损耗以及单光子状态的不可复制性,目前点对点光纤量子通信的距离难以突破百公里量级。

因此,要实现广域乃至全球化的量子通信网络,还需要借助卫星的中转。“墨子号”正是在这种大背景下应运而生的。

2016年8月16日,我国成功发射了全球第一颗空间量子科学实验卫星——“墨子号”,意味着在世界上率先实践量子通信。

“墨子号”一举突破了光量子的传输距离难以突破百公里级这一瓶颈,开创了利用卫星千公里传送量子信息的先河,也将量子通信推到了实用的当口。

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