量子卫星是怎么回事?

张禹 

来源:新华网2019年06月04日16:43

量子卫星是以“量子通信”作为信息传递方式的人造卫星。量子通信是指利用量子效应进行信息传递的一种新型通讯方式。

量子通讯,更严格地讲应该叫做量子加密通讯,在通讯的时候,我们为了让信息保密,不被别人知道,常常会对信息进行加密。量子通信原理上可以提供一种不能破解、不能窃听的安全信息传输方式。 

量子加密的优点

传统加密系统使用一个数字的因子,这个数字本身是两个非常大的质数的乘积。这样做的前提是,一种算法破解该系统需要太多时间和太多的计算机处理能力。

而量子加密采用的是一种更简单的方法,它将数据通信限于两方,即发送者和一个接收者。以特定极化作为安全层进行加密的纠缠光子被送到两个站点。卫星利用极化测量来创建安全密钥,站点可以利用极化测量对数据进行加密和解密。这在技术上是“无法破解”的,因为任何窃听者都无法在不改变甚至破坏光子的情况下看到它们。

在网络变得越来越重要之际,这样一个传输加密语音通话、传真和机密电邮的通信安全大有价值。

 量子卫星的发展

 2008年,潘建伟通过多次地面实验,证明在太空与地面之间开展远距离量子通信的可能。卫星量子通信的大门,向中国打开。

2011年,中科院迅速决策,量子卫星先导专项正式立项,再次走在了国际前列。

2016年8月16日凌晨,酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”。

2017年,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满实现既定科学目标,在国际上率先实现了千公里级星地双向量子纠缠分发、千公里级星地高速量子密钥分发和千公里级地星量子隐形传态。

2017年正式开通的全球首个远距离量子保密通信骨干网“京沪干线”,贯穿济南、合肥,满足上万用户的密钥分发业务需求,可为沿线金融机构、政府部门等提供高安全等级的量子保密通信业务支持。

可以预见,未来以量子信息技术为代表的量子革命将对人类社会产生巨大影响。掌握量子通信技术,将会使我们在科学技术飞速发展的现代社会中,在信息保密传递方面立于不败之地,更有利于我们长足发展。

(责编:张莉、白 翔)