中国不止5G方面成绩突出,最强“黑科技”再获新突破!
扫描二维码
随时随地手机看文章
中国“新四大发明”,指的是高铁、移动支付、共享单车和电子商务,而这些产业绝大部分都离不开互联网的支持,基本是存在于互联网上的行业,所以这对我国的通信基础也提出了巨大挑战。中国5G的发展全球规模最大,用户发展最快,独立的5G网络已经成为中国的标签。5G+业务创新已经形成全世界参与的态势。
5G的网络应用生态正在发展中逐步壮大。从技术和产品的成熟度,网络支撑的能力应用场景落地的能力,行业数字化的基础,商业模式、数据安全保障等多方面综合来看,5G建设仍处于孕育的阶段。5G还处于蓄势的阶段。快速的多渠道多模式行业的新动能。5G作为一项系统工程,发展5G需要坚持协同创新,融通发展。需要产业链的纵向合力,不断夯实5G行业的基础,优化产业的生态。毫无疑问,5G已经成为了我国的标签,无论是基站数量还是用户规模,我国都要明显领先于美国等发达国家。
不过我今天想说的是,我国除了在5G方面成绩突出以外,在另一项“黑科技”技术上,如今也取得了突破性的进展,这项技术便是量子通信技术。近日,清华大学交叉信息研究院便在量子信息领域取得重要进展。
量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。量子科技被公认为是具有革命性的新兴科技,如果没有这项技术,就没有现在的量子通信技术。按照现在公认的物理定律,“第一是什么?第二是什么?”只有这两个问题的答案,才是量子科技诞生的动力。如果想了解更多量子科技相关资讯,欢迎搜索本号了解:量子科技概览。先从人类最近的量子通信想到,一旦量子通信技术实现,光速只会更快。物理定律不变。其他物理定律也不会变。
量子隐形传态基于量子纠缠对分发与贝尔态联合测量,实现量子态的信息传输,其中量子态信息的测量和确定仍需要现有通信技术的辅助。量子隐形传态中的纠缠对制备、分发和测量等关键技术有待突破,目前处于理论研究和实验探索阶段,距离实用化尚有较大差距。
量子密钥分发,也称量子密码,借助量子叠加态的传输测量实现通信双方安全的量子密钥共享,再通过一次一密的对称加密体制,即通信双方均使用与明文等长的密码进行逐比特加解密操作,实现无条件绝对安全的保密通信。
以量子密钥分发为基础的量子保密通信成为未来保障网络信息安全的一种非常有潜力的技术手段,是量子通信领域理论和应用研究的热点。
但这一次,我国的科研人员却取得了巨大突破,通过使用量子存储,首次实现了不同量子中继模块的按需式纠缠连接,使得连接效率得以规模化提升,展现出了量子中继器对长程量子通信的核心加速能力。值得一提的是,量子通信技术对于信息加密、保障信息安全,有着重要的意义。
我国量子通信技术目前已处在世界领先的水平上,随着我国“墨子号”的升空,我国向世界宣布了我大中国在量子通信技术领域所取的的辉煌成就。当然目前所发明的量子通信技术也只是量子通信技术的初级版“量子加密”通信技术!我国发明的这种“量子加密”通信技术是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。这并不是真正意义上的量子通信技术,但是也是属于量子通信中的一种。那么什么是真正意义上的量子通信呢?
在量子计算方面,需要在光子、离子、超导、超冷原子金刚石色心、量子点、拓扑等物理体系中,突破量子叠加和量子纠缠的长时间保持、多粒子纠缠、超越容错阈值的高精度量子比特操纵等技术。
随着“九章”光量子计算原型机的实现,我国已成功实现了“量子计算优越性”,“十四五”期间的重点任务是力争造出真正“有用”的专用量子模拟机,即相干操纵数百个量子比特,用于解决若干超级计算机无法胜任的实用问题的量子计算机。同时,鉴于量子计算迅猛的发展态势,也需要相关部门与研究机构合作探索量子计算可能的应用模式以及相关的算法研究等。
报道称,俄罗斯在2020年通过了量子通信发展路线图,俄罗斯铁路公司被授权落实该计划。据悉,在第一阶段,将建设莫斯科至圣彼得堡实验性量子干线,总长度超过800公里。该线路的试点区段将于2021年投入使用。
莫斯科国立钢铁合金学院“量子通信”国家技术倡议中心主任尤里·库罗奇金认为:“今日,中国是量子通信领域的领先者,其建立了一个复杂的量子网络,包括2000公里的国际网络、数千公里的城市网络和卫星通信设施。干线网络是国家的基础设施项目,但已有几十个商业用户接入。”
他补充道:“在俄罗斯、欧盟和美国也有类似项目,但处于早期阶段。此外,中国目前还是第一个,也是唯一一个拥有卫星量子保密通信的国家。”
因为量子计算的出现,传统加密通信变成“小透明”,但是量子保密通信技术(也叫量子密钥分发)的出现,再一次让“完美加密”得以实现。因此,量子保密通信成为当前量子通信技术的主要应用,也是当前可以走向产业落地的应用。
你看,“上帝关上一扇门,也会给你打开另一扇门”,而且打开的门还比关上的门要早一步开启。
所谓量子保密通信,就是一种利用量子的偏振特性来完成信息加密的一种激光通信。那么,量子保密通信具体是如何实现的呢?
这意味着未来十年,我国将继续在量子通信的工程化道路上,走在世界最前列,期待量子通信大规模商用能够早一点到来!