2016年中旬的一则消息将“量子”这个名词带到了公众的视野中,中国首次成功地将世界上第一颗量子卫星发射升空。这一次的发射不仅证明了我国有独自研发量子卫星的实力,还意味着我国在量子通信领域处于领头羊地位。
关于量子通信的认识,首先我们得知道什么是量子。量子在物理界是最小的单位,把一个物质分割到不能再分割时就称其为“量子化”。在宏观世界中,例如有一条长达130km的公路,1m就是它的基本单位。在微观世界中,量子就是最小的基本单位。
中国在世界上创下的全球地面量子传输最远距离记录是由中国科技大学量子通信研究组实现的,这个记录目前是400公里。量子通信相比于现在的其他通信,存在许多的优势。量子之间的纠缠作用可以实现量子通信,量子通信过程中不需要有介质,这也就意味着传输不受物质干扰。同时也不需要基站,可以直接进行点对点的通信。量子通信最大的亮点就是量子的速度最少可以达到光速的四个数量级,如地球的一方接收太空中的通信是没有延迟的。
科学定义上的“量子纠缠”,指的是两颗粒子,无论相隔多远,都还可以相互影响和作用。能够发生量子纠缠的两颗粒子,在微观世界中是没有时间和空间阻碍的。其中一颗粒子的状态发生变化,另一颗粒子也会同步地发生变化。即使一颗粒子在地球,另一颗粒子在银河系外面,它们依然可以跨越超远距离进行互相影响。
最重要的是,量子通信是绝对安全的,不用担心通信内容会被窃取和泄露。因为在量子领域中存在着量子不可克隆定理,防止窃取者在通信传输过程中获取通信内容。
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