去年8月16日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,不到一年的时间,就完成了原定两年的星地高速量子密钥分发、量子纠缠分发和地星量子隐形传态实验三大科学目标。
中国科学技术大学潘建伟教授及其同事彭承志等组成的研究团队,利用“墨子号”量子科学实验卫星,在国际上首次成功实现了从卫星到地面的量子密钥分发和从地面到卫星的量子隐形传态。
大家除了吃饭穿衣,每天少不了的,就是通信了,电话、邮件、微信
蝌蚪君本来想用插画的方式把故事娓娓道来,可惜力不从心,还是用文字来表述吧
这种经历你肯定有过:男孩给女孩发短信,又不希望被女孩的妈妈看到(假设女孩的妈妈会检查女孩的手机),那么,怎么才能做到呢?
“墨子号”给男孩与女孩各发一组量子密钥,男孩在发短信的时候,用量子密钥把内容加密,女孩收到短信后,再用量子密钥把短信内容解密出来。
一对男女,异地恋,两个人之间建立了一种量子纠缠,男孩高兴的时候,女孩也会高兴(爱情的力量真伟大[doge] )。
在这个过程中,女孩B把自己的单身状态传递给了女孩A,这个过程中两人虽然没有见过面,但完成了一次量子隐形传态。
墨子号做的实验都是用单光子做的。所谓单光子就是说从天上的卫星到地面接受站之间的光路上每次都只发出一个光子,因为只有单光子的偏振态可以携带这些量子信息。
正因为是单光子,所以它在天地之间的跑的时候很容易丢失,也许被风吹丢了,也许被雾霾挡住了,也许遇见雷电被干扰了。
总之,目前的墨子号量子通信技术还处在科学实验阶段,整个单光子系统的脆弱性是一个主要的技术难点。
克隆就是复制,以前一般用到生物领域,比如克隆羊啊,克隆猪啊,都是没爹没娘的,都是从兄弟那里复制出来的。
1982年,克隆的思想进入到了物理学领域,不过,在物理界,情况与生物界不同一个未知的量子态是不能被克隆的。
当年,物理学家威廉沃特斯和沃伊切克祖瑞克也是在英国《自然》杂志上发表了题为“单量子不能被克隆”的论文。他们在论文中用简单的量子力学公式证明了一件大事:在量子的物理世界里,克隆是不行的。
正因为有了量子不可克隆定理,所以被用于量子通信的单光子信号不能被放大,所以整个通信系统容易受到外界环境的影响。
不过,量子通信的实验,目前中国是全球第一,处于颠覆性创新,一旦技术成熟,必将改变老百姓的生活。

