墨子星际首航 探索物理幽灵.doc
《墨子星际首航 探索物理幽灵.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《墨子星际首航 探索物理幽灵.doc(12页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、墨子星际首航 探索物理幽灵上图:在酒泉卫星发射中心,“墨子号”太阳帆板展开试验准备(2016年7月30日摄)。底图:中国成功发射全球首颗量子科学实验卫星4个有效载荷:量子密钥通信机量子纠缠发射机量子纠缠源量子实验控制与处理机意义:在世界上首次实现卫星和地面间的量子通信,天地一体化量子科学实验系统正式运行。卫星质量:640kg倾角:97.37在轨设计寿命:2年量 子量子是构成物质的基本单元,是能量的最基本携带者,不可再分割。比如,光子是光能量的最小单元,不存在“半个光子”,同理,也不存在“半个氢原子”“半个水分子”等等。量子通信利用光子等量子的状态叠加和纠缠等基本物理原理实现的信息传输。量子通信
2、的特点是:超大信息容量、超高通信速率、超远距离传输。量子纠缠类似孙悟空和他的分身,二者无论距离多远都“心有灵犀”。当两个微观粒子处于纠缠态,不论分离多远,对其中一个粒子的量子态做任何改变,另一个会立刻感受到,并做相应改变。16日凌晨,被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅。它承载着率先探索星地量子通信可能性的使命,并将首次在空间尺度验证量子理论的真实性。为什么研发量子卫星?信息安全的终极武器在量子卫星首席科学家潘建伟院士看来,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
3、网”织就,海量信息将在其中来去如影,并且“无条件”安全。量子科学,对绝大多数人来说十分高冷。但当它与信息技术相连,就与我们每个人息息相关。当今社会,信息的海量传播背后也充斥着信息泄露的风险。而量子科学则为信息安全提供了“终极武器”。量子通信系统的问世,点燃了建造“绝对安全”通信系统的希望。当前,量子通信的实用化和产业化已经成为各个大国争相追逐的目标。诞生百年的量子理论的奇妙之处在实验室里被不断重复检验,但却从未在太空尺度验证过。量子理论的各种奇异现象在太空中是否还存在?量子纠缠和隐形传输是否可以延伸到星地之间?这些都需要卫星去验证。2011年,中科院正式启动全球首颗“量子科学实验卫星”的研制,
4、这既意味着中国科学家率先向星地量子通信发起挑战,更意味着中国或将领先欧美获得量子通信覆盖全球的能力。量子通信凭什么绝对安全?一旦窃听必然会被察觉在物理王国里,量子理论是一个百岁的“幽灵”,爱因斯坦也曾被它的“诡异”所困扰。在量子世界中,一个物体可以同时处在多个位置,一只猫可以处在“死”和“活”的叠加状态上;所有物体都具有“波粒二象性”,既是粒子也是波;两个处于“纠缠态”的粒子,即使相距遥远也具有“心电感应”,一个发生变化,另一个会瞬时发生相应改变正是由于量子具有这些不同于宏观物理世界的奇妙特性,才构成了量子通信安全的基石。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
5、在窃听就必然会被发送者察觉并规避。“传统的信息安全都是依赖于复杂的算法,只要计算能力足够强大,再复杂的保密算法都能够被破解。量子通信能做到绝对安全,是由量子自身的特性所决定的,计算能力再强也破解不了,因此它是革命性的,可从根本上、永久性解决信息安全问题。”潘建伟说。国际科学界怎么看?纷纷点赞 期待合作中国16日成功发射全球首颗量子科学实验卫星后,多名外国科学家对于这个项目接纳奥地利科学家参加表示赞赏,希望以此进一步带动国际合作。美国波士顿大学的量子物理学家亚历山大谢尔吉延科说:“这个事确实很让人激动,因为它是首次开展此类试验,因此对全球都有重要意义。”“科学是无边界的,中国和奥地利科学家合作的
6、这个量子卫星项目正是让人兴奋的明证,”英国剑桥大学量子物理学教授阿德里安肯特对记者说。俄罗斯量子中心的“量子通信研究团队”负责人库罗奇金说:“在未来量子计算机时代,只有量子通信能够保证信息安全。”他认为,量子通信研究目前有几个发展方向,一是查找构建量子通信网所面临的技术薄弱环节;二是针对可能出现的攻击量子通信的手段,提前制订某些防范方案;三是为构建量子通信系统,各方应达成哪些必要协议。量子卫星构想如何实现?十余年努力不断创造传奇此刻,量子卫星已在太空轨道上翱翔。而它最初的构想,始于十几年前。2001年,31岁的潘建伟从欧洲回国,在中科大组建了量子信息实验室。2003年,当大多数人仍致力于在实验
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 墨子星际首航 探索物理幽灵 墨子 星际 首航 探索 物理 幽灵
链接地址:https://www.31doc.com/p-1622288.html