在二十一世纪作战最重要的是什么?自然是信息了!谁拥有充沛的信息流谁就可以在这个看不见的战场上领先敌方。无法被破解的传输手段更是大家不懈追求的目标。但是随着超级计算机的发展,再复杂的密码也架不住好算法配合算力无边的计算机,这个时候一种全新的模式通讯模式诞生了:量子通讯。
我们现在所说的量子通讯实际上是分两个部分,一部分是利用量子本身特性“纠缠态”进行加密,世界上不会找到同样一对量子密码,所以安全性特别的好。但是量子秘钥还是通过传统网络进行传输,使得仍然存在被获取的可能性;针对这样的情况,另一种模式应运而生,直接让光子携带量子状态进行传输,只要光子被碰过,量子状态就会发生变化,就可以知道有人正在试图获取信息;这个时候重新构建新的通讯链路或者干脆停止传输就可以,谁也别想知道究竟传递过什么消息。
这个时候问题就来,要传输携带量子的光子进行远距离传输怎么办?量子通讯做出来不是实验室成果,更要是应用,所以中国搭建了全球最长的量子专用光纤通讯网络,这条贯穿中国北京和上海之间的量子信息高速公路,使用的是中国自主开发的量子交换机和路由器,确保可以300M远程加密信息流的传输。不过这毕竟是在中国国内,直接架设这么一条专门干线才可以,但是你要确保跟全世界的联络怎么办?这就需要中国的量子通讯卫星来解决难题。
说起来容易,实际上做起来相当有难度,因为你要确保光子传输低损耗,不被破坏状态,还得能穿透大气层再转发出去...这期间要经历的难度相当大,需要采用特殊的激光技术和很强的空天信号理论。不过好在中国有一位潘建伟院士,作为中国在量子领域首屈一指的顶尖技术人才,早在2003年时就开始研究在天空中进行量子通信的办法。
潘院士团队首先制造出一堆携带信息的纠缠光子,然后在利用两个专门设计加工过的激光天文望远镜将细细的光子"加粗增肥",从一条细线变成一条激光射出去,在当年就实现了13公里的通讯站之间的量子通讯解析。这是在当时国际上纠缠光子的最远传输距离,同时这种纯量子态通讯技术也是不存在任何漏洞的绝对安全通讯手段,比上文提到的量子秘钥和信息分开传输这种有漏洞的传输方式要高很多。目前,最远量子传输距离,这一世界成绩仍然由中国人保持,并刊登在2012年8月的《自然》杂志上。这一技术目前美、俄、日尚不能完全掌握,更别说造出来实用化了。
现在中国居然能已经研发出了在上百公里的运行量子传输卫星,这距离潘院士2012年在《自然》杂志上公布的成果才4年多的时间,可见中国高新科技成果的转化消息惊人之高。这无疑会让中国卫星传输安全性获得最大的提升,再配合上地面上千公里的量子通讯网,绝对是世界最强卫星通讯网!这才用了不到15年的时间,中国就已经实现了2代量子通讯网的组建,也难怪外国人会觉得你们中国是不是研究这个东西好久了,怎么会进展这么快?