中國7月發射量子衛星 將在麗江建量子通信地面站

下個月，我國將發射世界首顆量子科學實驗衛星，并在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信，構建一個天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。

而今年9月，量子通信的核心環節：密鑰傳輸實驗，將搭乘天宮二號，上天展開實驗。

這意味著，世界上第一封絕對不會被截、被破、被復制，只能是天知地知、你知我知的密信，將要誕生。

量子衛星主要任務之一是開展保密通信

在衛星界，一般大衛星都至少上噸，即將發射的量子通信衛星，算是秀氣的小衛星，只有640公斤。但它的本事卻出類拔萃，它將執行的三大主要任務之一是：天地之間的量子保密通信。

傳統的通信加密和傳輸安全，都是依賴于復雜的算法。說白了，是欺負計算機來不及算出所有的可能。

比如，為了對一個400位的阿拉伯數字進行因子分解，目前最快的超級計算機將耗時上百億年，所以，現在的數字密碼體系暫時是安全的。

可是，目前全世界都盯著量子計算機的研發。一旦出現具有相同時鐘脈沖速度的量子計算機，只需大約1分鐘便可計算完畢。

即便是再高級的保密通信，只要是通過當前的電話線、無線電、光纖等通信設施，都會面臨被破譯和竊聽的可能。在計算能力兇猛的量子計算機面前，傳統傳輸的密件，就像在裸奔一樣。

所以科學家要嘗試量子通信，由量子來押鏢這趟信息傳輸的征程。因為通俗地說，它傳輸的是光粒子，而不是數字。

其原理就已決定不可被竊聽和破解

第二次世界大戰中，波蘭人和英國人成功破譯了德國著名的“恩格瑪”密碼，盟軍由此得知了德國的許多重大軍事行動；美軍破譯日本的高級密碼——“紫密”，從而擊斃了日本海軍大將山本五十六，一舉扭轉了美軍在太平洋戰場的被動局面。

這些都是人類歷史上，密碼攻防戰中的典型戰例。不過，在量子通信傳輸加入保密界后，格局就不一樣了。因為從原理上來說，量子通信是無條件安全的通信方式。

對于普通衛星而言，只要順利升空就意味著至少成功了一半。但對量子衛星來說，發射升空卻僅僅只是開始，衛星在太空發一連串的單光子下來，地面光學實驗站接收到并把信號給解碼出來，任務才算完成。

科學家表示，光量子的物理特性，決定了這種傳輸方式的絕對安全。

首先是“單光子不可被分割、測量”。

有一種截鏢方式，是直接打劫。但如果在天上光子打向地面的過程中被劫了，那么地面上就一定無法再接收到這粒光量子了，這會讓接收方及時發現情報被盜。

其次是“量子態不可復制”。

還有一種情報截取手段，是暗度陳倉、復制情報。但是處于量子態的粒子，一旦被復制，原來的粒子也就毀了。這保證了信息不可被竊聽。

“量子通信方式，從原理上確保身份認證、傳輸加密以及數字簽名等的無條件安全，可從根本上、永久性解決信息安全問題。”

所以，這是“一把”你知我知、天知地知的秘密鑰匙。

將來還有一張量子通信網

據新華社的解讀，科學實驗的目標，是最終打造一張天地一體化的量子通信網。

在衛星成功進行多項實驗后，天地一體化量子科學實驗系統將投入正式運行。量子衛星首席科學家、中國科學技術大學教授潘建偉透露，“京滬干線”大尺度光纖量子通信骨干網工程，預計今年下半年交付。

這一工程將構建千公里級高可信、可擴展、軍民融合的廣域光纖量子通信網絡，建成大尺度量子通信技術驗證、應用研究和應用示范平臺。結合量子衛星和京滬干線，將初步構建我國天地一體化的廣域量子通信體系。

據了解，我國還將陸續發射多顆量子衛星，力爭在2030年前后率先建成全球化的廣域量子保密通信網絡。

這張網絡，是由一連串環繞全球、相互糾纏的粒子組成的。這樣的網絡，能讓人們安全地共享密鑰，并且可以確鑿無疑地發現竊聽企圖。（春城晚報 綜合新華社 央視 錢江晚報）