我國在量子通信領(lǐng)域,又一次取得重大突破!

潘建偉團隊,成功實現(xiàn)12900公里遠程量子通信組網(wǎng)跨大洲通話,標(biāo)志著全球首張實用化量子通信網(wǎng)初具規(guī)模!

你敢想象嗎?從北京中關(guān)村某棟大樓發(fā)送的加密指令,能在瞬間抵達12900公里外的南非實驗室。

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這樣高速度的電子通信傳輸,究竟是怎么實現(xiàn)的呢?

01:12900公里遠程量子通信

作為第4次工業(yè)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(xué)家們已經(jīng)將它變?yōu)榱爽F(xiàn)實。

在量子通信技術(shù)領(lǐng)域,我國早已處于第一梯隊。

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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(xué)的基礎(chǔ)上,而研制出來的技術(shù)。

由于量子具有不可復(fù)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(fēng)險,信息也不會被隨意篡改,可以用于精密的交易數(shù)據(jù),在國家信息安全通信上也有很大的用處。

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與傳統(tǒng)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(shù)據(jù)、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(shù),那么我們將走在世界前沿,擁有全世界通信話語權(quán),到時候它的商用價值不可限量。

以往很多高精尖的技術(shù)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。

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潘建偉團隊已經(jīng)攻克了核心障礙,完成12900公里衛(wèi)星量子通信組網(wǎng)。

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(shù)據(jù)“一次一密”加密和傳輸。

這就意味著,在如此長的距離內(nèi),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。

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而隨著這項技術(shù)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(shù)是如何實現(xiàn)的呢?

02:量子通信的發(fā)展

2016年,“墨子號”量子衛(wèi)星閃亮登場,這是中國量子通信發(fā)展的里程碑事件。

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然而,其單顆的發(fā)射成本高達上億元,體積龐大,并不利于大面積的組網(wǎng)。

要知道單,顆衛(wèi)星往往只能支持10分鐘的量子通話,如果不能全面組網(wǎng)的話,那就無法實現(xiàn)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(wèi)星,堪稱通信時代的大殺器。

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微納衛(wèi)星的優(yōu)勢在于,成本只有墨子號的1/20,體積整整縮小了30倍,相當(dāng)于從大卡車變成了行李箱。

如此優(yōu)勢可以使得它能夠?qū)崿F(xiàn)大面積的組網(wǎng),而且其效率更快。

光源頻率提升6倍,單次衛(wèi)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(wǎng)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(nèi),南非實驗室就接收到了清晰的圖圖像。

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這個過程在很短的時間內(nèi)完成,幾乎讓人來不及反應(yīng),這就是量子通信的速度。

而且在光波傳輸?shù)倪^程中,整個圖像被打碎成無數(shù)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?shù)氖鞘裁?,毫不客氣的說,他們連一個光源點,連一個標(biāo)點符號都偷不走。

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以前任何的加密數(shù)據(jù)都要靠人肉送U盤,但是現(xiàn)在,科學(xué)家們只需要坐在辦公室里悠閑地用著電腦,就能將高端數(shù)據(jù)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(shù)據(jù),關(guān)鍵性的信息,通過量子通信傳遞出去,我們再也不用擔(dān)心泄密的問題,因為量子比任何人都靠譜。

當(dāng)然,實現(xiàn)這個技術(shù)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(xué)家的實力。

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當(dāng)其它國家還在為5G技術(shù)炒的不可開交時,中國已經(jīng)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(jīng)為圖像加了一層安全密鑰,在這個大數(shù)據(jù)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(zhuǎn)賬,微信聊天,連WiFi上網(wǎng)的時候都能被量子密鑰嚴(yán)防死守,任何一點信息都泄露不出去。

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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(jiān)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(yè)態(tài)。

量子WiFi,量子導(dǎo)航等等都將為我國的量子通信事業(yè)注入全新動力。

明年即將發(fā)射的"濟南二號",將首次實現(xiàn)星間通信,到那時全世界又會為中國通信技術(shù)而喝彩。

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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(jīng)《獨家|潘建偉:明年計劃發(fā)射2-3顆低軌衛(wèi)星,10年內(nèi)建成量子星座》20241003
[2]上觀新聞《潘建偉院士預(yù)測“無條件安全”的全球量子通信網(wǎng)突破,量子星座與高軌衛(wèi)星上路》20240909
[3]環(huán)球網(wǎng)《跨半球連亞非!中國首次實現(xiàn)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(xué)家突破全球化量子通信技術(shù)瓶頸》20250320
[5]環(huán)球網(wǎng)《里程碑式!中國科學(xué)家實現(xiàn)超萬公里間量子密鑰共享》20250320