世界首顆量子科學實驗衛星將發射：絕對安全的通訊保密？

據悉，8月中旬，中國將發射首顆量子科學實驗衛星，利用量子糾纏加強人類保密通訊。理論上說，這或將能實現絕對安全保密通訊。

所謂量子糾纏，就是愛因斯坦說的“幽靈般的超距離作用”——兩顆光子無論相距多遠，都會處於“一個變化，另一個亦隨之同步變化”的糾纏狀態。因此，一對量子糾纏的光子可以被當作鑰匙分發給任何兩地，A的光子發生變化，B也會馬上心靈感應，呈現出同樣的變化。這樣一來，不管傳送什麼密電通訊，兩地受到的資訊都會一樣，外人想要篡改、盜取則幾乎不可能。

操作原理來說，量子科學家通過操縱鐳射發生器，讓一個光子分為兩個糾纏的光子。據瞭解，經過20年的潛心研究，中科大潘建偉教授等科學家發明了能夠長時間（毫秒級）儲存量子的中繼器。有了這個中繼器，人類發傳送糾纏光子的距離超過一百公里。據悉，中國的“北京—濟南—合肥—上海”量子通訊幹線已經建立。

說回這顆即將發射的衛星。據悉，即將發射的中國量子衛星質量約600千克，由長征—2D火箭運載，執行於500千米太陽同步軌道。衛星將攜帶一塊晶體來製造鐳射和一對糾纏光子，並將他們分發到兩個地面站。經過編碼的光子將被髮射到地面，由地面系統負責接收。由於無論是近地面空氣還是光纖玻璃都容易阻擋和吸收光子，因此到時將採取跨越大氣層的衛星量子通訊方案，來避免上述阻礙。

量子衛星的兩個鐳射器必須分別瞄準兩個地面站，精度極高，被稱為“針尖對麥芒”。為了讓單個光子傳送數百公里，穿越大氣還能鑽進地面接收器，中國量子衛星必須時刻矯正位置，控制傳輸錯誤率。

近兩年，義大利、新加坡和英國的科學家曾利用衛星探索天地量子通訊的可行性，為量子保密通訊打下了基礎，接下來，中國將通過發射量子通訊衛星來驗證整個量子保密通訊流程。

原文釋出時間為：2016-11-14
本文作者：溫曉樺
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