【中國(guó)產(chǎn)經(jīng)新聞】我國(guó)發(fā)射世界首顆量子衛(wèi)星
“墨子號(hào)”:夜空中最亮的“星”
量子衛(wèi)星的成功發(fā)射和在軌運(yùn)行,將有助于我國(guó)在量子通信技術(shù)實(shí)用化整體水平上保持和擴(kuò)大國(guó)際領(lǐng)先地位,實(shí)現(xiàn)國(guó)家信息安全和信息技術(shù)水平跨越式提升,有望推動(dòng)我國(guó)科學(xué)家在量子科學(xué)前沿領(lǐng)域取得重大突破,對(duì)于推動(dòng)我國(guó)空間科學(xué)衛(wèi)星系列可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
文/于淼
8月16日1時(shí)40分,備受矚目的以“墨子號(hào)”命名的全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空。一顆以中國(guó)古代科學(xué)家墨子命名的墨子號(hào)量子衛(wèi)星成為浩瀚夜空中最亮的星,開(kāi)啟為期2年的太空科學(xué)旅程,一時(shí)間引發(fā)各界極大關(guān)注。
業(yè)內(nèi)人士指出,此次發(fā)射任務(wù)的圓滿成功,將使我國(guó)在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信,構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。
有媒體也稱(chēng),在這場(chǎng)“特殊的太空競(jìng)賽”中,中國(guó)“邁出了一大步”。
由此看來(lái),首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星成功發(fā)射對(duì)于我國(guó)在國(guó)際領(lǐng)域乃至科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展都無(wú)疑是一個(gè)好消息。那么,如此偉大的“量子”究竟是什么?
“它是微觀世界里一個(gè)不可分割的基本個(gè)體。比如光,就是由大量光量子組成的。”全國(guó)政協(xié)委員、中科院院士、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星工程首席科學(xué)家潘建偉表示。
而所謂量子通信是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型通訊方式。量子糾纏是一種量子力學(xué)現(xiàn)象。原理在于兩個(gè)粒子經(jīng)過(guò)耦合之后,單獨(dú)攪擾其中一個(gè),另外一個(gè)粒子無(wú)論多遠(yuǎn)的距離其性質(zhì)都不可避免地受到影響。例如:人們可以制造一對(duì)糾纏的粒子,一個(gè)放北京,一個(gè)放上海,當(dāng)上海粒子一動(dòng),北京粒子立刻就接收到信息。
量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射,表明中國(guó)正從經(jīng)典信息技術(shù)的跟隨者,轉(zhuǎn)變成未來(lái)信息技術(shù)的并跑者乃至領(lǐng)跑者。“我希望它盡快走進(jìn)每個(gè)人的生活,就像計(jì)算機(jī)曾經(jīng)做到的一樣,改變世界?!迸私▊フf(shuō)。
應(yīng)用廣泛
科學(xué)之路任重道遠(yuǎn),量子世界迷霧重重,探索十分不易。但這似乎并不能夠阻擋科學(xué)家們致力于研究量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的決心。
據(jù)了解,量子衛(wèi)星2011年12月立項(xiàng),是中科院空間科學(xué)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)首批科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星之一。其主要科學(xué)目標(biāo)一是進(jìn)行星地高速量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),以期在空間量子通信實(shí)用化方面取得重大突破;二是在空間尺度進(jìn)行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn),在空間尺度驗(yàn)證量子力學(xué)理論。
“量子衛(wèi)星的成功發(fā)射和在軌運(yùn)行,將有助于我國(guó)在量子通信技術(shù)實(shí)用化整體水平上保持和擴(kuò)大國(guó)際領(lǐng)先地位,實(shí)現(xiàn)國(guó)家信息安全和信息技術(shù)水平跨越式提升,有望推動(dòng)我國(guó)科學(xué)家在量子科學(xué)前沿領(lǐng)域取得重大突破,對(duì)于推動(dòng)我國(guó)空間科學(xué)衛(wèi)星系列可持續(xù)發(fā)展具有重大意義?!眮?lái)自中科院的消息稱(chēng)。
需要關(guān)注的是,“量子通信是迄今為止唯一被嚴(yán)格證明為無(wú)條件安全的通信方式。量子不可分割、不可克隆,所以能保證加密內(nèi)容不被破譯,可以從根本上保障信息安全、保護(hù)全人類(lèi)的隱私?!迸私▊ケ硎?,理論上絕對(duì)安全的通信一旦實(shí)現(xiàn),政府和銀行,乃至全社會(huì)都將獲益。
業(yè)內(nèi)人士指出,相信到那個(gè)時(shí)候,因?yàn)橐话选傲孔渔i”,通信將更加安全。我們的生活再也不會(huì)因?yàn)楦鞣N泄密而苦惱,而且一定會(huì)因?yàn)榱孔油ㄐ哦兊酶臃奖惚憬荨?/p>
據(jù)悉,量子通信行業(yè)前景廣闊,未來(lái)市場(chǎng)預(yù)計(jì)超過(guò)1000億元人民幣。量子通信具有強(qiáng)大的生命力,能夠提供安全的文本通信、文件傳輸和實(shí)時(shí)語(yǔ)音等功能,它的用戶(hù)涵蓋政府機(jī)關(guān)、軍工企業(yè)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、金融單位、研究院所等。
據(jù)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家估算,量子通信可應(yīng)用于專(zhuān)網(wǎng)、公眾網(wǎng)、云安全等特殊應(yīng)用領(lǐng)域,未來(lái)5年左右量子通信市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)在100億左右,最終規(guī)模將在1000億以上。
國(guó)外同行欲求合作
“在目前歐美各大研究機(jī)構(gòu)和研究者看來(lái),此次中國(guó)發(fā)射全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星開(kāi)啟了空間科學(xué)研究的全新領(lǐng)域,也為中國(guó)空間科學(xué)技術(shù)領(lǐng)先注入強(qiáng)大力量?!敝醒衅杖A研究員王駿說(shuō)。從量子衛(wèi)星的研制、地面接收到衛(wèi)星發(fā)射這一系列系統(tǒng)工程,中國(guó)的決策速度令人驚嘆。
中國(guó)成功發(fā)射全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星后,多名外國(guó)科學(xué)家對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目接納奧地利科學(xué)家參加表示贊賞,希望以此進(jìn)一步帶動(dòng)國(guó)際合作。英國(guó)劍橋大學(xué)量子物理學(xué)教授阿德里安·肯特對(duì)媒體表示,科學(xué)是無(wú)邊界的,中國(guó)和奧地利科學(xué)家合作的這個(gè)量子衛(wèi)星項(xiàng)目正是讓人興奮的明證。
尤為一提的是,美國(guó)加州理工學(xué)院量子物理學(xué)專(zhuān)家斯皮里東·米哈拉基斯在接受媒體采訪時(shí)說(shuō),此次中國(guó)與奧地利的合作是一個(gè)良好案例,說(shuō)明國(guó)家間的合作可帶來(lái)影響深遠(yuǎn)的成果,“我希望更多國(guó)家能參與到相關(guān)研究中,創(chuàng)建一個(gè)量子技術(shù)更普及的世界”。
據(jù)了解,英國(guó)斯特拉思克萊德大學(xué)正與新加坡國(guó)立大學(xué)合作,推動(dòng)在小型衛(wèi)星上開(kāi)展量子實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目。參與這個(gè)項(xiàng)目的研究人員胡坤利說(shuō):“我非常歡迎這種國(guó)際合作,特別是對(duì)如此重要的科學(xué)項(xiàng)目。量子技術(shù)的發(fā)展有賴(lài)于國(guó)際上多方合作,目前一些國(guó)家在這個(gè)領(lǐng)域的不同細(xì)分項(xiàng)目中都有各自?xún)?yōu)勢(shì),如果能結(jié)合各方力量,將有助于我們更快、更全面地實(shí)現(xiàn)量子技術(shù)的潛力?!?/p>
胡坤利提到,中國(guó)量子衛(wèi)星的成功發(fā)射和運(yùn)行展示了量子通信衛(wèi)星的可行性,這將降低相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn),而這些風(fēng)險(xiǎn)往往讓許多手握資金的機(jī)構(gòu)對(duì)前沿技術(shù)望而卻步,“我希望中國(guó)衛(wèi)星的發(fā)射成功能夠吸引更多人關(guān)注空間量子技術(shù)”。
筆者通過(guò)梳理發(fā)現(xiàn),參與中國(guó)量子衛(wèi)星項(xiàng)目的奧地利著名量子科學(xué)家安東·蔡林格在接受英國(guó)《自然》雜志采訪時(shí)也表示,中國(guó)衛(wèi)星會(huì)帶動(dòng)全球相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,因?yàn)槿绻袊?guó)團(tuán)隊(duì)取得成功,那么其他團(tuán)隊(duì)將更容易獲得對(duì)量子衛(wèi)星的資助。
可見(jiàn),我國(guó)的量子衛(wèi)星在國(guó)際上備受青睞,為世界科技界所矚目。國(guó)外同行紛紛望眼欲穿,尋求合作。相信在不久的將來(lái),凝聚中國(guó)智慧的“墨子號(hào)”將加密世界,造福人類(lèi)!
15年后或走進(jìn)中國(guó)百姓家
在激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)中,“第一顆量子衛(wèi)星”的頭銜確實(shí)來(lái)之不易。
潘建偉表示,墨子號(hào)發(fā)射后,如果效果達(dá)到預(yù)期,下一步還計(jì)劃發(fā)射墨子二號(hào)、墨子三號(hào)等,形成“量子星群”。量子通信估計(jì)還需10至15年才能進(jìn)入百姓生活,屆時(shí)網(wǎng)上銀行、手機(jī)支付、信用卡等就再也不怕被盜號(hào)和泄密了。
據(jù)了解,中國(guó)還將陸續(xù)發(fā)射多顆量子衛(wèi)星,力爭(zhēng)在2030年前后率先建成全球化的廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)。
潘建偉說(shuō),如果經(jīng)過(guò)5年努力,可以得到量子衛(wèi)星“星座”。像北斗一樣,很多顆量子衛(wèi)星在空中,將改變我們?cè)谛畔踩戏浅1粍?dòng)的局面。
“目前,全球量子信息研究較為領(lǐng)先的國(guó)家主要還是集中在歐美大國(guó),此次我國(guó)發(fā)射的量子衛(wèi)星,是繼續(xù)保持并擴(kuò)大技術(shù)優(yōu)勢(shì),因此,從短時(shí)間看全球的量子信息研究格局會(huì)有較大改變,未來(lái)幾年我國(guó)量子信息技術(shù)研究有望通過(guò)首顆量子衛(wèi)星的發(fā)展而領(lǐng)跑世界?!敝醒衅杖A研究員王駿對(duì)筆者表示。
中國(guó)產(chǎn)經(jīng)新聞2016年8月20日http://news.idoican.com.cn/zgcjxwb/html/2016-08/20/content_5710495.htm?div=-1
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