8月16日,中國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空。
只要量子力學(xué)是正確的,量子通信的安全性就會(huì)嚴(yán)格得到保障,從根本上、永久性地解決信息安全問(wèn)題就不是夢(mèng)。
毫不夸張地說(shuō),量子通信承載著全世界人們的期待,世界各國(guó)都高度重視量子通信研究,美國(guó)、歐洲和加拿大等國(guó)家和地區(qū)都不惜投入巨資搶占量子通信革命的制高點(diǎn)。
量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星項(xiàng)目能夠把科學(xué)轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的技術(shù),如果實(shí)驗(yàn)順利完成,中國(guó)將建立比經(jīng)典物理學(xué)更強(qiáng)有力的地面系統(tǒng)與空間系統(tǒng)鏈接?!澳犹?hào)”可能一舉改變世界信息傳播方式,成為未來(lái)覆蓋全球的量子通信網(wǎng)絡(luò)的先驅(qū),并且有助于進(jìn)一步驗(yàn)證量子理論自身的完備性??梢云诖?,隨著太空量子密鑰傳輸實(shí)驗(yàn)廣泛進(jìn)行,世界上第一封不可被竊聽(tīng)、破譯的密信誕生。
“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,只是未來(lái)一系列量子通信衛(wèi)星的探路者,人們最為期待的還是廣域乃至全球范圍內(nèi)絕對(duì)安全的量子通信網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建完成??梢灶A(yù)計(jì),隨著首顆量子衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)成功,中國(guó)將會(huì)陸續(xù)發(fā)射后續(xù)衛(wèi)星,并結(jié)合未來(lái)的空間站項(xiàng)目,開(kāi)展相關(guān)研究,驗(yàn)證星間、全天時(shí)量子通信的可行性。公開(kāi)資料可知,下半年,京滬量子通信干道也將建成,屆時(shí)國(guó)內(nèi)將初步形成廣域量子通信體系。
如果一個(gè)覆蓋全國(guó)甚至是全球化的量子通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建完成,并且隨著應(yīng)用深入,成本逐漸降低,普通民眾就能廣泛享受量子通信帶來(lái)的巨大便利。比如,隨著技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用普及,可以通過(guò)入戶(hù)光纖給每家每戶(hù)配一個(gè)量子密鑰機(jī),人們擁有“量子密鑰”手機(jī)的夢(mèng)想就可變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。一旦有人試圖竊取量子密鑰,使用者就會(huì)知曉,結(jié)合經(jīng)典加密方式就能保證通信的絕對(duì)安全。
量子科學(xué)和技術(shù)其實(shí)已經(jīng)在方方面面影響著我們的日常生活。我們目前正在廣為使用的計(jì)算機(jī)、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)航,包括醫(yī)院里的磁共振成像等等,無(wú)一不得益于量子科學(xué)和技術(shù)。
用發(fā)展的眼光看,隨著微納加工、超冷原子量子調(diào)控等技術(shù)的不斷進(jìn)步,人類(lèi)將能夠制備出越來(lái)越復(fù)雜、功能越來(lái)越強(qiáng)大的各種人造量子系統(tǒng)。例如包括量子計(jì)算機(jī)芯片在內(nèi)的各種量子電路,其功能和信息處理能力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們目前正在使用的經(jīng)典芯片,并且更加節(jié)能;再如可望制備出達(dá)到量子極限的能量收集和轉(zhuǎn)換器件,將引發(fā)能源變革;也有望大幅提升對(duì)時(shí)間、位置、重力等物理量超高精度的測(cè)量,不僅實(shí)現(xiàn)超高精度的潛艇定位、醫(yī)學(xué)檢測(cè)等,也將加深對(duì)物理學(xué)基本原理的認(rèn)識(shí)。