由我国自主研发,用以建立最安全保密的量子通信
8月16日凌晨1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
卫星与4个地面站构成实验系统
我国量子科学实验卫星首席科学家、中国科学院院士潘建伟介绍,量子通信的安全性基于量子物理基本原理,单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解,从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全,可从根本上、永久性解决信息安全问题。
量子卫星于2011年12月立项,是中科院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一。其主要科学目标一是进行星地高速量子密钥分发实验,并在此基础上进行广域量子密钥网络实验;二是在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验,在空间尺度验证量子力学理论。
工程还建设了包括南山、德令哈、兴隆、丽江4个量子通信地面站和阿里量子隐形传态实验站在内的地面科学应用系统,与量子卫星共同构成天地一体化量子科学实验系统。
潘建伟表示,我国自主研发的量子卫星突破了一系列关键技术,包括高精度跟瞄、星地偏振态保持与基矢校正、星载量子纠缠源等。量子卫星的成功发射和在轨运行,实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升,对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。
利用微光世界最小单元实现通信
“传统的通信加密和传输安全,都是依赖于复杂的算法。”潘建伟近日接受《解放军报》采访时介绍,量子通信利用基于物理学的基本原理,利用微光世界的最小单元,在原理上将实现不会被破解的奇迹。
潘建伟形象地比喻,量子通信的基本特征就是利用微光世界的最小单元,比如15w灯泡,每秒都会发射一些能量,如果用放大镜来看它是由小颗粒组成,大概每秒钟可以释放百亿个小颗粒,如果在量子通信中将这种小颗粒用来做信号,就不能被分割成半个的小颗粒,就像水分子一样,不能分成1/2个水分子。
“如果有人在偷听,要么就是把光子拿走了,要么就是有人在拍照复制,不管怎样都会对状态产生影响。”潘建伟介绍,与传统计算相比即便是再高级的保密通信,只要是通过当前的电话线、无线电、光纤等通信设施,都会面临被破译和窃听的可能。
在计算能力凶猛的量子计算机面前,传统传输的密件,就像在裸奔一样。
本次任务将进行3个月在轨测试
本次任务还搭载发射了中科院研制的稀薄大气科学实验卫星和西班牙科学实验小卫星。量子卫星发射入轨后将进行3个月左右的在轨测试,然后转入在轨运行阶段。
据介绍,长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院研制。此次发射是长征系列运载火箭的第234次飞行。
此外,据新华社报道,我国还将陆续发射多颗量子卫星,力争在2030年前后率先建成全球化的广域量子保密通信网络。
这张网络是由一连串环绕全球、相互纠缠的粒子组成的。这样的网络,能让人们安全地共享密钥,并且可以确凿无疑地发现窃听企图。(综合新华社、法制晚报)
西藏商报2016年8月17日http://epaper.chinatibetnews.com/xzsb/html/2016-08/17/content_716463.htm