推荐:墨子号震惊世界 利用量子纠缠实现通信

2017-06-19来源:作者:panpan
【新闻评论】

  两道光束,从中国“墨子号”卫星向地球发出。6月16日,我国科学家利用“墨子号”量子卫星率先实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发,再次震动了全球。

  因这一史诗级实验成果,“墨子号”登上了《科学》杂志封面。这到底是什么神奇的成果,引发全球关注?

  利用量子纠缠实现通信

  量子是物理世界里最小的、不可再分割的能量单位。量子纠缠是量子的两个奇妙特性之一。

  此次实验的领导者、中国科学技术大学教授潘建伟说:

  “它是两个(或多个)粒子共同组成的量子状态,两个纠缠在一起的量子就好比是一对有心电感应的双胞胎,不管两人距离多远,千公里量级或者更远,只要当其中一个人的状态发生变化时,另一个人的状态也会跟着发生一样的变化。”

  科学家希望,利用量子纠缠这一特性实现远距离通信

  在此之前,中国科学家已经可以在地面实现百公里级别的量子通信,而此次中国“墨子号”量子卫星将量子纠缠分发的世界纪录提高了一个数量级至千公里级别。

  此次实验是如何进行的?

  “‘墨子号’过境时,同时与青海德令哈站和云南丽江高美古站两个地面站建立光链路。”

  中科院上海技术物理研究所研究员、量子科学实验卫星工程常务副总师、卫星系统总指挥王建宇说,卫星上的纠缠源载荷每秒产生800万个纠缠光子对,建立光链路可以以每秒1对的速度在地面超过1200公里的两个站之间建立量子纠缠,该量子纠缠的传输衰减仅仅是同样长度最低损耗地面光纤的一万亿分之一。

  从百公里级到千公里级,中国量子卫星的成就,让量子通信向实用化迈进了一大步,并从技术上验证了构建全球量子通信网络的可行性。未来,利用卫星的中转,甚至可以实现地面上相距数千公里甚至覆盖全球的广域量子保密通信

  《科学》杂志的审稿人称赞该成果是“兼具潜在实际现实应用和基础科学研究重要性的重大技术突破”。

  潘建伟表示,运用所发展的量子纠缠分发技术,研究团队正在开展实验创建密钥,以实现天地间的信息传输。目前量子通信的一个主要的挑战是,如何在白天有大量光量子的情况下分辨并接收到量子卫星的信号,以实现量子通信

  潘建伟还称,“墨子号”卫星的其他重要科学实验任务,包括高速星地量子密钥分发、地星量子隐形传态等,也在紧张顺利地进行中,预计今年会有更多科学成果陆续发布。

  量子通信主题投资标的

  除了“墨子号”量子科学实验卫星之外,今年3月,全球首条量子通信商用沪杭干线正式全线接通,将实现沪杭两地间的量子安全级别语音电话、视频电话、文件传输业务。

  此外,量子计算机技术也在快速发展之中。2017年5月3日上午,中科院在上海举行新闻发布会,宣布中国科技大学潘建伟教授等,联合浙江大学王浩华研究组,利用高品质量子点单光源,构建了世界首台超越早期经典计算机的单光子量子模拟机,为最终的量子计算奠定了基础。

  量子计算的出现,除了能大幅提升计算能力,也是对量子通信应用的极大刺激。因为一旦量子计算真正成熟,现有的通信加密手段将变得“不堪一击”,必须改用量子通信

  国金证券认为,量子通信加速商用将带来资本市场的主题性机会,硬件网络建设早周期受益,建议关注中兴通讯、亨通光电、浙江东方、新海宜、科华恒盛、凯乐科技等。

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