8月16日,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。
只要量子力学是正确的,量子通信的安全性就会严格得到保障,从根本上、永久性地解决信息安全问题就不是梦。
毫不夸张地说,量子通信承载着全世界人们的期待,世界各国都高度重视量子通信研究,美国、欧洲和加拿大等国家和地区都不惜投入巨资抢占量子通信革命的制高点。
量子科学实验卫星项目能够把科学转化为实实在在的技术,如果实验顺利完成,中国将建立比经典物理学更强有力的地面系统与空间系统链接。“墨子号”可能一举改变世界信息传播方式,成为未来覆盖全球的量子通信网络的先驱,并且有助于进一步验证量子理论自身的完备性。可以期待,随着太空量子密钥传输实验广泛进行,世界上第一封不可被窃听、破译的密信诞生。
“墨子号”量子科学实验卫星,只是未来一系列量子通信卫星的探路者,人们最为期待的还是广域乃至全球范围内绝对安全的量子通信网络体系的构建完成。可以预计,随着首颗量子卫星实验成功,中国将会陆续发射后续卫星,并结合未来的空间站项目,开展相关研究,验证星间、全天时量子通信的可行性。公开资料可知,下半年,京沪量子通信干道也将建成,届时国内将初步形成广域量子通信体系。
如果一个覆盖全国甚至是全球化的量子通信网络构建完成,并且随着应用深入,成本逐渐降低,普通民众就能广泛享受量子通信带来的巨大便利。比如,随着技术进一步发展和应用普及,可以通过入户光纤给每家每户配一个量子密钥机,人们拥有“量子密钥”手机的梦想就可变为现实。一旦有人试图窃取量子密钥,使用者就会知晓,结合经典加密方式就能保证通信的绝对安全。
量子科学和技术其实已经在方方面面影响着我们的日常生活。我们目前正在广为使用的计算机、手机、互联网、时间标准和导航,包括医院里的磁共振成像等等,无一不得益于量子科学和技术。
用发展的眼光看,随着微纳加工、超冷原子量子调控等技术的不断进步,人类将能够制备出越来越复杂、功能越来越强大的各种人造量子系统。例如包括量子计算机芯片在内的各种量子电路,其功能和信息处理能力将远远超过我们目前正在使用的经典芯片,并且更加节能;再如可望制备出达到量子极限的能量收集和转换器件,将引发能源变革;也有望大幅提升对时间、位置、重力等物理量超高精度的测量,不仅实现超高精度的潜艇定位、医学检测等,也将加深对物理学基本原理的认识。