量子衛星是怎麼回事？

知識 03-12

量子衛星是以「量子通信」作為信息傳遞方式的人造衛星。量子通信是指利用量子效應進行信息傳遞的一種新型通訊方式。

量子通訊，更嚴格地講應該叫做量子加密通訊，在通訊的時候，我們為了讓信息保密，不被別人知道，常常會對信息進行加密。量子通信原理上可以提供一種不能破解、不能竊聽的安全信息傳輸方式。

量子加密的優點

為加密信號，傳統加密系統使用一個數字的因子，這個數字本身是兩個非常大的質數的乘積。這樣做的前提是，一種演算法破解該系統需要太多時間和太多的計算機處理能力。

而量子計算採用的是一種更簡單的方法，它將數據通信限於兩方，即發送者和一個接收者。以特定極化作為安全層進行加密的糾纏光子被送到兩個站點。衛星利用極化測量來創建安全密鑰，站點可以利用極化測量對數據進行加密和解密。這在技術上是「無法破解」的，因為用戶可以迅速發現第三方的存在：任何竊聽者都無法在不改變甚至破壞這些光子的情況下看到它們。

在網路變得越來越重要之際，這樣一個傳輸加密語音通話、傳真和機密電郵的安全系統將對通信安全大有價值。

量子衛星的發展

2008年，潘建偉通過多次地面實驗，證明在太空與地面之間開展遠距離量子通信的可能。衛星量子通信的大門，向中國打開。

2011年，中科院迅速決策，量子衛星先導專項正式立項，再次走在了國際前列。

2016年8月16日凌晨，酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功發射世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」。

2017年，世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」圓滿實現既定科學目標，在國際上率先實現了千公里級星地雙向量子糾纏分發、千公里級星地高速量子密鑰分發和千公里級地星量子隱形傳態。

2017年正式開通的全球首個遠距離量子保密通信骨幹網「京滬幹線」，貫穿濟南、合肥，滿足上萬用戶的密鑰分發業務需求，可為沿線金融機構、政府部門等提供高安全等級的量子保密通信業務支持。

可以預見，未來以量子信息技術為代表的量子革命將對人類社會產生巨大影響。掌握量子通信技術，將會使我們在科學技術飛速發展的現代社會中，在信息保密傳遞方面立於不敗之地，更有利於我們長足發展。