今天凌晨,中国干了一件不得了的大事!将惠及亿万人!

孕妈妈除甲醛
2016-08-16 发表
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今天早上,小编突然发现手机被一个古代名人的名字刷屏了!这个名字叫“墨子”。细细一看才知道,这个“墨子”可不得了,它是世界首颗量子科学实验卫星,完全是中国造于16日1时40分发射成功!



量子科技虽然听起来“高大上”,可实际上很“接地气”。到本世纪初,在人们的周围随处可见直接或间接运用量子理论的技术和装置。



从常见的CD唱片机到庞大的现代光纤通信系统、从无水涂料到激光制动车闸、从医院的磁共振成像仪到隧道扫描显微镜……量子技术已经渗透到人们的生活中。


而“墨子号”就拥有一项独步天下的本领:量子通信!量子通信的最大特点是所有的数据和信号传输都绝对保密,再也不必担心信息被窃取,这是一项惠及千家万户的科学技术。



量子科技的进步不但推动了通信安全的提升,还将带来计算能力的飞跃。量子卫星首席科学家潘建伟介绍,利用万亿次经典计算机分解300位的大数需要15万年,而利用万亿次量子计算机,只需要1秒。同样,在大数据和人工智能里,求解一个亿亿亿变量的方程组,利用目前最快的亿亿次“天河二号”计算机大概需要100年左右,但是如果利用万亿次的量子计算机,只需要0.01秒。


量子计算的应用将非常广泛,而这可能大大改变人类的生活。因为量子技术不仅可以解决大规模的计算机难题,进行气象预报、药物设计、金融分析、石油勘探,而且还能揭示新能源新材料、高温超导、量子霍尔效应等复杂的物理机制。


“随着量子技术的发展,未来五年,量子科技将在金融、通信等领域率先得到应用,十年后大的机构可能会参与进来,也许十五年后,可以做量子加密芯片惠及大众,届时银行转款等都不用再担心账号被盗用或遭遇黑客攻击。将来在人类生活中,来自量子世界的果实会无处不在。”潘建伟说。


“墨子号”的三大绝技


绝技一: 打造史上最安全全球通信网

以往被认为最安全的信息传递方式是光纤通讯。光缆能把所有的光能限制在光纤里,外面得不到能量,所以这个传输被认为是安全的,但随着科技发展,只需让光缆泄露哪怕很少一部分能量,就能够窃听光缆传递的信号。


科学家表示,这是因为经典通信的信号只有0和1,发生窃听时,这两种信号不会被扰动。比方说,两人打电话时,他人可通过窃听器从通信线路中的上千万个电子中分出一些电子,使其进入另一根线路,从而实现窃听,而通话者无法察觉。“棱镜门”等事件的曝光便是最好的例证。


而量子通信则完全不会出现这个问题,这是因为其密钥具有不可复制性和绝对安全性。一旦有人窃取密钥,整个通信信息就会“自毁”并告知使用者。


比如,甲、乙二人要进行安全通信,甲发出的光子信息状态有水平、竖直、45°等,假设有人窃听,由于光子不可分割,首先窃听者根本无法分割出“半个光子”;其次,因为单次测量测不准、不可克隆的量子态特性,窃听者无法复制信息;第三,一旦窃听者截获光子,乙就收不到信息,也就不存在窃听。



无论怎样,根据量子力学原理,窃听都可以被发现。一旦被发现,原有密钥立即作废。甲就可以把没有被窃听的密钥传送过去,利用产生的密钥进行完全随机的加密。所以,利用量子不可克隆和不可分割的特性可以实现安全量子密钥分发,实现不可破译的保密通信。


换句话说,量子卫星上天后,其发送的每一封信都将是只有天知地知,你知我知的秘密。


此次量子卫星发射也是为了实现天地之间的量子保密通信做准备,如果能成功,将意味着我国有望建成大范围的全球量子通信网络。


绝技二: 让信息跨时空穿越

孙悟空翻筋斗云,一瞬间跨越十万八千里,电影《星际穿越》里,物体可以从此处消失,彼处出现,这些场景虽然匪夷所思,却在量子世界里可以实现。因为在量子理论对世界的描述中,一个物体可以同时处于多个位置,粒子也可以无阻碍似地穿过障碍物。


量子,被科学家称为物理世界的“小精灵”,它不是一种粒子,而是一个能量的最小单位,包括分子、原子、电子、光子等在内的所有微观粒子都是量子的表现形态。因此从某种程度上说,人类就是一个庞大量子的集合!每一次的呼吸,都包含着上万亿量子的进出!


量子“精灵”可不是浪得虚名,它自带的高超技能连物理学家都无法解读。如果两个量子粒子处在特殊的状态(俗称纠缠态)中,不管其空间分离得多远,当对其中一个粒子施行操作或测量,远处的另一个粒子状态会瞬时地发生相应的改变,就像一些双胞胎之间存在的心电感应。爱因斯坦称这个现象为“幽灵般的超距作用”,而究竟为什么会这样,科学家们至今都无法破解。


虽然现在还弄不清量子纠缠的原理,但科学家们却可以利用这一现象作为通信的手段。利用量子纠缠技术,通过量子密钥传输和量子隐形传态的方式,将甲地某一粒子的未知量子态,在乙地的另一粒子上还原出来。需要传输的量子态信息如同科幻中描绘的超时空穿越,在一个地方神秘消失,不需要任何载体携带,又在另一个地方神秘出现。


注:转载至 央视财经 微信客户端。

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  • 2016-08-16 发表 [寂寞]发表
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