這是在812所進(jìn)行磁測試的量子衛星（2014年12月2日攝）。新華社發(fā)（中科院微小衛星創(chuàng )新研究院供圖）
量子科學(xué)，對絕大多數人來(lái)說(shuō)十分高冷。但當它與信息技術(shù)相連，就與我們每個(gè)人息息相關(guān)。當今社會(huì )，信息的海量傳播背后也充斥著(zhù)信息泄露的風(fēng)險。而量子科學(xué)則為信息安全提供了“終極武器”。
在物理王國里，量子理論是一個(gè)百歲的“幽靈”，愛(ài)因斯坦也曾被它的“詭異”所困擾。
在量子世界中，一個(gè)物體可以同時(shí)處在多個(gè)位置，一只貓可以處在“死”和“活”的疊加狀態(tài)上；所有物體都具有“波粒二象性”，既是粒子也是波；兩個(gè)處于“糾纏態(tài)”的粒子，即使相距遙遠也具有“心電感應”，一個(gè)發(fā)生變化，另一個(gè)會(huì )瞬時(shí)發(fā)生相應改變……
正是由于量子具有這些不同于宏觀(guān)物理世界的奇妙特性，才構成了量子通信安全的基石。在量子保密通信中，由于量子的不可分割、不可克隆和測不準的特性，所以一旦存在竊聽(tīng)就必然會(huì )被發(fā)送者察覺(jué)并規避。
“傳統的信息安全都是依賴(lài)于復雜的算法，只要計算能力足夠強大，再復雜的保密算法都能夠被破解。量子通信能做到絕對安全，是由量子自身的特性所決定的，計算能力再強也破解不了，因此它是革命性的，可從根本上、永久性解決信息安全問(wèn)題?！迸私▊フf(shuō)。
量子通信系統的問(wèn)世，點(diǎn)燃了建造“絕對安全”通信系統的希望。當前，量子通信的實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為各個(gè)大國爭相追逐的目標。
在量子通信的國際賽跑中，中國屬于后來(lái)者。經(jīng)過(guò)多年的努力，中國已經(jīng)躋身于國際一流的量子信息研究行列，在城域量子通信技術(shù)方面也走在了世界前列，建設完成合肥、濟南等規?；孔油ㄐ懦怯蚓W(wǎng)，“京滬干線(xiàn)”大尺度光纖量子通信骨干網(wǎng)也即將竣工。
然而，這只是開(kāi)始?！霸诔鞘蟹秶鷥?，通過(guò)光纖構建城域量子通信網(wǎng)絡(luò )是最佳方案。但要實(shí)現遠距離甚至全球量子通信，僅依靠光纖量子通信技術(shù)是遠遠不夠的?！迸私▊フf(shuō)。
他解釋說(shuō)，因為量子的信息攜帶者光子在光纖里傳播一百公里之后大約只有１‰的信號可以到達最后的接收站，所以光纖量子通信達到百公里量級就很難再突破。但光子穿透整個(gè)大氣層后卻可以保留８０％左右，再利用衛星的中轉，就可以實(shí)現地面上相距數千公里甚至覆蓋全球的廣域量子保密通信。
另外，誕生百年的量子理論的奇妙之處在實(shí)驗室里被不斷重復檢驗，但卻從未在太空尺度驗證過(guò)。量子理論的各種奇異現象在太空中是否還存在？量子糾纏和隱形傳輸是否可以延伸到星地之間？這些都需要衛星去驗證。
２０１１年，中科院正式啟動(dòng)全球首顆“量子科學(xué)實(shí)驗衛星”的研制，這既意味著(zhù)中國科學(xué)家率先向星地量子通信發(fā)起挑戰，更意味著(zhù)中國或將領(lǐng)先歐美獲得量子通信覆蓋全球的能力。
