下個(gè)月，我國(guó)將發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，并在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建一個(gè)天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。

而今年9月，量子通信的核心環(huán)節(jié)：密鑰傳輸實(shí)驗(yàn)，將搭乘天宮二號(hào)，上天展開實(shí)驗(yàn)。

這意味著，世界上第一封絕對(duì)不會(huì)被截、被破、被復(fù)制，只能是天知地知、你知我知的密信，將要誕生。

量子衛(wèi)星主要任務(wù)之一

是開展保密通信

在衛(wèi)星界，一般大衛(wèi)星都至少上噸，即將發(fā)射的量子通信衛(wèi)星，算是秀氣的小衛(wèi)星，只有640公斤。但它的本事卻出類拔萃，它將執(zhí)行的三大主要任務(wù)之一是：天地之間的量子保密通信。

傳統(tǒng)的通信加密和傳輸安全，都是依賴于復(fù)雜的算法。說(shuō)白了，是欺負(fù)計(jì)算機(jī)來(lái)不及算出所有的可能。

比如，為了對(duì)一個(gè)400位的阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行因子分解，目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)將耗時(shí)上百億年，所以，現(xiàn)在的數(shù)字密碼體系暫時(shí)是安全的。

可是，目前全世界都盯著量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)。一旦出現(xiàn)具有相同時(shí)鐘脈沖速度的量子計(jì)算機(jī)，只需大約1分鐘便可計(jì)算完畢。

即便是再高級(jí)的保密通信，只要是通過(guò)當(dāng)前的電話線、無(wú)線電、光纖等通信設(shè)施，都會(huì)面臨被破譯和竊聽的可能。在計(jì)算能力兇猛的量子計(jì)算機(jī)面前，傳統(tǒng)傳輸?shù)拿芗?，就像在裸奔一樣?/p>

所以科學(xué)家要嘗試量子通信，由量子來(lái)押鏢這趟信息傳輸?shù)恼鞒獭Ｒ驗(yàn)橥ㄋ椎卣f(shuō)，它傳輸?shù)氖枪饬Ｗ樱皇菙?shù)字。

其原理就已決定

不可被竊聽和破解

第二次世界大戰(zhàn)中，波蘭人和英國(guó)人成功破譯了德國(guó)著名的“恩格瑪”密碼，盟軍由此得知了德國(guó)的許多重大軍事行動(dòng)；美軍破譯日本的高級(jí)密碼——“紫密”，從而擊斃了日本海軍大將山本五十六，一舉扭轉(zhuǎn)了美軍在太平洋戰(zhàn)場(chǎng)的被動(dòng)局面。

這些都是人類歷史上，密碼攻防戰(zhàn)中的典型戰(zhàn)例。不過(guò)，在量子通信傳輸加入保密界后，格局就不一樣了。因?yàn)閺脑砩蟻?lái)說(shuō)，量子通信是無(wú)條件安全的通信方式。

對(duì)于普通衛(wèi)星而言，只要順利升空就意味著至少成功了一半。但對(duì)量子衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，發(fā)射升空卻僅僅只是開始，衛(wèi)星在太空發(fā)一連串的單光子下來(lái)，地面光學(xué)實(shí)驗(yàn)站接收到并把信號(hào)給解碼出來(lái)，任務(wù)才算完成。

科學(xué)家表示，光量子的物理特性，決定了這種傳輸方式的絕對(duì)安全。

首先是“單光子不可被分割、測(cè)量”。

有一種截鏢方式，是直接打劫。但如果在天上光子打向地面的過(guò)程中被劫了，那么地面上就一定無(wú)法再接收到這粒光量子了，這會(huì)讓接收方及時(shí)發(fā)現(xiàn)情報(bào)被盜。

其次是“量子態(tài)不可復(fù)制”。

還有一種情報(bào)截取手段，是暗度陳倉(cāng)、復(fù)制情報(bào)。但是處于量子態(tài)的粒子，一旦被復(fù)制，原來(lái)的粒子也就毀了。這保證了信息不可被竊聽。

“量子通信方式，從原理上確保身份認(rèn)證、傳輸加密以及數(shù)字簽名等的無(wú)條件安全，可從根本上、永久性解決信息安全問(wèn)題?！?/p>

所以，這是“一把”你知我知、天知地知的秘密鑰匙。

將來(lái)還有一張

量子通信網(wǎng)

據(jù)新華社的解讀，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，是最終打造一張?zhí)斓匾惑w化的量子通信網(wǎng)。

在衛(wèi)星成功進(jìn)行多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)后，天地一體化量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將投入正式運(yùn)行。量子衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉透露，“京滬干線”大尺度光纖量子通信骨干網(wǎng)工程，預(yù)計(jì)今年下半年交付。

這一工程將構(gòu)建千公里級(jí)高可信、可擴(kuò)展、軍民融合的廣域光纖量子通信網(wǎng)絡(luò)，建成大尺度量子通信技術(shù)驗(yàn)證、應(yīng)用研究和應(yīng)用示范平臺(tái)。結(jié)合量子衛(wèi)星和京滬干線，將初步構(gòu)建我國(guó)天地一體化的廣域量子通信體系。

據(jù)了解，我國(guó)還將陸續(xù)發(fā)射多顆量子衛(wèi)星，力爭(zhēng)在2030年前后率先建成全球化的廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)。

這張網(wǎng)絡(luò)，是由一連串環(huán)繞全球、相互糾纏的粒子組成的。這樣的網(wǎng)絡(luò)，能讓人們安全地共享密鑰，并且可以確鑿無(wú)疑地發(fā)現(xiàn)竊聽企圖。

春城晚報(bào) 綜合新華社 央視 錢江晚報(bào)

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