我国在量子通信领域,又一次取得重大突破!

潘建伟团队,成功实现12900公里远程量子通信组网跨大洲通话,标志着全球首张实用化量子通信网初具规模!

你敢想象吗?从北京中关村某栋大楼发送的加密指令,能在瞬间抵达12900公里外的南非实验室。

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这样高速度的电子通信传输,究竟是怎么实现的呢?

01:12900公里远程量子通信

作为第4次工业革命中的前沿科技,量子通信早已不再是一个遥远的词汇,我国科学家们已经将它变为了现实。

在量子通信技术领域,我国早已处于第一梯队。

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我们首先来说一下,什么是量子通信?量子通信有哪些好处?

简单来说,量子通信就是在量子光学的基础上,而研制出来的技术。

由于量子具有不可复制性,在任何条件下都能安全传输,所以量子通讯具有十足的安全性,它不会有窃听和被盗取的风险,信息也不会被随意篡改,可以用于精密的交易数据,在国家信息安全通信上也有很大的用处。

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与传统的通信方式相比,量子通信更安全、更快速,还可以克服任何外界的干扰,将来为大数据、云计算等提供更有力的支持,推动全球信息安全。

量子通讯有望成为未来最快、最安全、最有效,被使用最广的通信方式,如果我国能够提前掌握这一技术,那么我们将走在世界前沿,拥有全世界通信话语权,到时候它的商用价值不可限量。

以往很多高精尖的技术都是首先被国外垄断,但是这一次不一样,我国在量子通信上捷报频传。

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潘建伟团队已经攻克了核心障碍,完成12900公里卫星量子通信组网

在中国和南非之间,相隔12900多公里的距离上,建立了量子密钥,完成对图像数据“一次一密”加密和传输。

这就意味着,在如此长的距离内,量子通讯能在一瞬之间传输信息,仅仅是眨眼的功夫,信息就被传了出去,而且不受任何的干扰。

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而随着这项技术不断精进,未来这个距离还会不断拉长,速度还会不断的扩增,到时候量子通讯传递的效率会更让世人震撼。

那么,这样一项高精尖的技术是如何实现的呢?

02:量子通信的发展

2016年,“墨子号”量子卫星闪亮登场,这是中国量子通信发展的里程碑事件。

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然而,其单颗的发射成本高达上亿元,体积庞大,并不利于大面积的组网。

要知道单,颗卫星往往只能支持10分钟的量子通话,如果不能全面组网的话,那就无法实现全天无距离、长时间通话。

为此,潘建伟院士团队不断精进,终于在今年他们推出了“济南一号”微纳卫星,堪称通信时代的大杀器。

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微纳卫星的优势在于,成本只有墨子号的1/20,体积整整缩小了30倍,相当于从大卡车变成了行李箱。

如此优势可以使得它能够实现大面积的组网,而且其效率更快。

光源频率提升6倍,单次卫星过境就能生成100万比特安全密钥,高于墨子号整整三倍。

成功组网之后,3月20日凌晨,“济南一号”划过华北夜空,将量子光波投向12900公里外的南非实验室,短时间内,南非实验室就接收到了清晰的图图像。

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这个过程在很短的时间内完成,几乎让人来不及反应,这就是量子通信的速度。

而且在光波传输的过程中,整个图像被打碎成无数块,到南非实验室电脑端才被迅速还原。

这就意味着,如果在这个过程中,该图像遭到了黑客的拦截,那么黑客也只能得到一堆的乱码,根本不知道传输的是什么,毫不客气的说,他们连一个光源点,连一个标点符号都偷不走。

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以前任何的加密数据都要靠人肉送U盘,但是现在,科学家们只需要坐在办公室里悠闲地用着电脑,就能将高端数据传送到几万里之外,这就是量子通信的厉害之处。

未来,会有更多的加密数据,关键性的信息,通过量子通信传递出去,我们再也不用担心泄密的问题,因为量子比任何人都靠谱。

当然,实现这个技术可是不容易的,潘建伟院士团队10年磨一剑,才把量子通讯搬上舞台,证明了中国科学家的实力。

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当其它国家还在为5G技术炒的不可开交时,中国已经利用量子通信打开新世界的大门,在其他西方国家还在研究如何快速送图像时,我们已经为图像加了一层安全密钥,在这个大数据时代,为每个人心里上一把锁。

量子通讯以后对于我们普通人来说有什么用呢?

那用处可太大了,以后你银行转账,微信聊天,连WiFi上网的时候都能被量子密钥严防死守,任何一点信息都泄露不出去。

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在国防外交上的用处就更大了,一旦量子通讯投入使用之后,军事指令、外交密电等等高端的信息都会被量子密钥层层加码,被安全地送到指定的地点,杜绝了监听、偷窃、篡改的可能性。

未来这场通信革命还将催生出全新的业态。

量子WiFi,量子导航等等都将为我国的量子通信事业注入全新动力。

明年即将发射的"济南二号",将首次实现星间通信,到那时全世界又会为中国通信技术而喝彩。

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潘建伟院士团队夜以继日攻坚克难的成果,即将惊艳全世界,我们期待这一天快到来,看看还有哪些惊喜吧。

参考资料
[1]第一财经《独家|潘建伟:明年计划发射2-3颗低轨卫星,10年内建成量子星座》20241003
[2]上观新闻《潘建伟院士预测“无条件安全”的全球量子通信网突破,量子星座与高轨卫星上路》20240909
[3]环球网《跨半球连亚非!中国首次实现上万公里星地量子通信》20250320
[4]新华社《连接亚非大陆!中国科学家突破全球化量子通信技术瓶颈》20250320
[5]环球网《里程碑式!中国科学家实现超万公里间量子密钥共享》20250320