中国发射首颗量子卫星为什么轰动?有评论称,中国首发量子卫星,此外“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程也将在2016年内交付使用。中国人在量子通信领域成功“弯道超车”,一举走到了美国和欧洲的前头。
在整个科学技术领域,中国也是活跃、顽强的追赶者。当然,一颗量子卫星改变不了中国的全局,但这是中国逐渐接近一条质的界限时很重要的量的积累。继续这样做下去,中国大有希望。
量子通信到底是什么?这种技术将如何改变我们的生活?我国在量子通信领域处于什么水平,未来发展趋势如何?笔者在此为读者打开通向量子通信世界的神奇之门。
1、一种绝对安全的通信方式
量子信息科学是量子力学与经典信息科学相结合的一门交叉热点学科,它的研究领域主要包含三个方面,分别是量子计量、量子通信和量子计算。目前,量子计量和量子计算还处在科学研究阶段,量子通信研究则最广泛也最接近实用化。量子通信主要分为两类,一是量子保密通信,另一是量子隐形传态。这里我们主要讲前者。
量子保密通信,又称量子密钥分配,是目前人类认知水平下唯一被证明绝对安全的通信方式。它的功能是在通信双方(Alice和Bob)之间实时动态地分配密钥,保障通信的绝对安全。
传统的保密通信是在Alice和Bob见面时预选分配好密钥,或者派专人递送密钥,这种方式使用不便,且成本昂贵,通常应用在潜艇与基地之间通信等特殊场景。而量子密钥分配可在Alice和Bob之间建立量子信道,根据需要实时地分配密钥,若在密钥分配时遇到攻击或窃听,均能被Alice和Bob察觉。