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随笔:量子通信的史诗级实验

  新华社北京6月16日电 随笔:量子通信的史诗级实验

  新华社记者杨骏 林小春 黄堃

  宛如两条长腿在世界上率先跨出千公里级的量子纠缠分发记录,中国“墨子号”量子卫星从星空中向地球发出的两道光束,再次振动了全球科技界。

  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?

  或许难以置信,两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”,无论相隔多远,一个量子状态变化,另一个也会随之改变。爱因斯坦称之为“鬼魅般的远距作用”。中国量子卫星此次实现的就是“千里之外”的“鬼魅感应”。

  从以往百公里级到千公里级,“墨子号”将量子纠缠分发的世界纪录提高了一个数量级,被《科学》杂志誉为里程碑式成就。

  “一步千里”,对目前已有的常规通信方式来说并不稀奇,然而在量子通信领域却罕见而珍贵。

  以往由于没有量子卫星,国内外量子通信地面实验传输距离一直停留在一百公里量级。因为量子地面传输无论通过光纤或大气都有较大信号损耗。

  改用卫星从太空中分发,可以大幅缩小信号衰减。这种方式对精度要求极高,好比从万米高空的飞机上扔下一连串硬币,在地面上用存钱罐接住,位置、角度、接收顺序需丝毫不差。

  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

  本次实验成果,也是量子通信向信息安全“终极武器”方向迈出的历史性步伐。在量子保密通信中,由于量子的不可分割、不可克隆和测不准的特性,所以一旦存在窃听就必然会被发送者察觉并规避。

  正如中国量子卫星项目首席科学家潘建伟所说,如果说地面量子通信构建了一张连接每个城市、每个信息传输点的“网”,那么量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。当这张纵横寰宇的量子通信“天地网”织就,海量信息将在其中来去如影,并且“无条件”安全。

  最前沿的科学在初期看上去都像魔法。电磁波、极光、晶体管、核磁共振等许多一开始看似枯燥无味或高深难懂的基础研究和实验,却催生了后来不少改变社会的重大发明。这次量子纠缠分发实验,也正是这样一项兼具潜在实际应用和基础科研重要性的重大技术成就,赢得了国际同行的高度评价。

  为中国科学家团队一往无前的攻坚开拓精神点赞!也期待这次量子通信实验的成功,早日化成利益人类的实际成果。

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