量子科學(xué)作為一門高深難懂的科學(xué)，已經(jīng)成為近年來(lái)國(guó)際熱門的科學(xué)，已備受國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)專家所關(guān)注，尤其是以量子加密為代表。而近日，我國(guó)的“量子力學(xué)之父”潘建偉及其團(tuán)隊(duì)又取得了一大里程碑的突破。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)9月7日發(fā)布最新消息稱，該校的潘建偉院士所帶領(lǐng)的團(tuán)結(jié)，聯(lián)合清華大學(xué)與中國(guó)科學(xué)院的教授共同在遠(yuǎn)距離量子通信領(lǐng)域研究取得了重大的突破，實(shí)現(xiàn)了300公里真實(shí)環(huán)境光纖中的雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)，并且驗(yàn)證了700公里以上光纖遠(yuǎn)距離量子密鑰分發(fā)的可行性，為實(shí)現(xiàn)新一代遠(yuǎn)距離城際量子密鑰分發(fā)技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

量子科技

2016年，世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”在我國(guó)發(fā)射成功，使我國(guó)構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系，為接下來(lái)的量子領(lǐng)域的科學(xué)研究打好了實(shí)踐基礎(chǔ)。而近幾年來(lái)，中國(guó)在量子科學(xué)領(lǐng)域不斷取得新突破。潘建偉院士曾表示，量子通信如同一張大網(wǎng)，連接了每一個(gè)信息傳輸點(diǎn)，在這張網(wǎng)絡(luò)中，信息在其中穿梭來(lái)去如影，并且是“無(wú)條件”安全，這也就是“量子加密”技術(shù)。

“墨子號(hào)”

傳統(tǒng)的信息加密技術(shù)，總是會(huì)存在著各種各樣的漏洞，因此會(huì)存在信息泄密的風(fēng)險(xiǎn)。而量子因?yàn)槠錅y(cè)不準(zhǔn)的基本原理，因?yàn)榻^對(duì)的隨機(jī)性，任何竊取者在偷看光子束時(shí)都會(huì)更動(dòng)到它，而被發(fā)送者或接收者察覺(jué)，這也就是“量子加密”。原則上，這種技術(shù)可以做出無(wú)法破解的秘密鑰匙，也就是量子密鑰。而通過(guò)量子密鑰打開被量子加密的信息，也就是量子密鑰分發(fā)技術(shù)。

“量子加密”可以保障發(fā)送者和接收者之間的信息交互是安全的，不會(huì)被竊聽或盜取，并且只有特定的量子密鑰才能獲取信息，在被惡意篡改信息的時(shí)候，使用者會(huì)立刻知曉，從而重新發(fā)送和接收指令，從而保障了信息的絕對(duì)安全性。在網(wǎng)絡(luò)信息安全問(wèn)題與日俱增，個(gè)人隱私信息被肆意外泄的今天，“量子加密”技術(shù)的發(fā)展對(duì)未來(lái)信息安全尤顯重要。

量子科技

不過(guò)“量子加密”也有一些需要克服的問(wèn)題，所謂知情者越少，信息也就越安全，一個(gè)量子（單光源量子）發(fā)送信息肯定是最為安全的選項(xiàng)。但是我們也知道，量子具有不穩(wěn)定性，在傳輸過(guò)程中易受外界干擾（這也就是為什么“墨子號(hào)”選擇在真空進(jìn)行量子信息傳遞）。而如何通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)量子通信中量子密鑰分發(fā)則成為了量子領(lǐng)域科學(xué)家需要克服的難關(guān)。目前，中國(guó)實(shí)現(xiàn)了300公里量子密鑰分發(fā)，打破一般無(wú)中繼量子密鑰分發(fā)方案的最高成碼率理論極限，并且在更遠(yuǎn)距離的量子技術(shù)也進(jìn)行了驗(yàn)證，潘建偉等人使得中國(guó)的量子技術(shù)再一次取得了國(guó)際領(lǐng)先的地位。