當量子理論讓多數人包括科學家一頭霧水的時候,中國科學家早在14年前的2003年就在合肥一個山頭進行了一次量子通信試驗,從此,中國的量子研究在中科大的深入研究下,引領全球,2016年首次在全球發射第一顆量子通信星,2017年的今天,中國科學家宣布即將與歐空局合作,進行全球洲際量子密鑰分發(量子通信)實驗,也就是說今后各國的密碼分發將由中國的量子技術來完成,繼高鐵之后中國又一項頂級科技引爆全球關注。
2003年,中國科學家彭承志在合肥大蜀山帶領團隊進行了第一次遠程的量子通信實驗。在國際上首次實現了超過13km的自由空間雙向量子通信,那個時候激光器的功率很大,用買來的天文望遠鏡自己搭建整個收發系統,就是這樣小米加步槍的組合,成功完成了10公里級別的實驗。后來,實驗的難度不斷升級,在地面模擬天上的衛星做量子通信實驗。
位于青海湖海心山的糾纏源(示意圖),用于百公里量級自由空間量子隱形傳態和糾纏分發實驗。
在青海湖進行的模擬天地量子衛星通信實驗中,他們甚至用到了熱氣球和卡車。2011年在青海湖,距離一下就做到百公里鏈接,徹底驗證了這個衛星的可行性。
云南麗江天文臺量子收發
2010年中科大的彭承志在國際上首次實現了16公里自由空間量子態隱形傳輸,美國《時代周刊》驚呼“中國量子的巨大跨越“,其他美國媒體也關注報道。2016年中國發射了“墨子號”衛星,為星地之間自由空間的密鑰分配(量子通信)打下了基礎。
當下,在量子通信方面,中國的技術與國際最好水平相當;特別是實用化的量子密鑰分配技術,中國引領了國際水平。”
中科大的彭承志與同事共同完成的量子電話被首次應用于國慶60周年閱兵的安全保障工作,得到了黨和國家領導人的高度評價。
中科院院士潘建偉曾展望,希望通過10年左右的努力,將來每個人在互聯網上進行的轉款、支付等消費行為,都能夠享受到量子通信的安全保障。
2016年中科大在合肥大蜀山上面完成又實現了幾百公里量子通信實驗,非常難得。
量子衛星在軌運行八個月后,中國科現在的目標是要突破夜間實驗的局限,使量子通信可以在白天進行,從而為未來利用高軌衛星進行量子通信打下基礎。下一步,他們還將與歐洲同行合作,開展“洲際量子密鑰分發”量子通信實驗計劃。
通過我們的量子衛星,要在中國和歐洲之間建立起量子密碼。以后我們的衛星可以成為一個公共的密鑰分配平臺,從此中國在量子通信上擁有壓倒性的優勢。
中國目前的量子通信的終端機,五年間成本就從百萬元下降到一二十萬元左右,降幅近10倍。在可預見的未來,量子通信終端設備還可能降至萬元以下,進入普通平民市場。
潘建偉也曾展望,希望通過10年左右的努力,將來每個人在互聯網上進行的轉款、支付等消費行為,都能夠享受到量子通信的安全保障。
中科院預測,到2020年,中國區域量子通信網絡可成熟應用;到2030年,星地一體的廣域量子通信網絡即可投入應用。有了量子星座之后,就可以非常方便地來實現全球范圍內的量子密鑰分發。
中國的高鐵現在已是世界領先,華為在通信領域做到世界第一,量子通信這個中國首創的產業歷史意義非常重大。中國科學家所開創的業績,是時代的最強音。
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