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中国最大的量子密钥网络正式上线

这封信中的一个数字显示了Micius卫星如何远距离传输量子密钥。(©Physical Review Letters)

根据一封令人惊叹的最新研究信,中国拥有量子技术,可以在远比任何人都要广泛的距离上完美地加密有用的信号,覆盖欧洲和亚洲。

的信息或信号通过人们的家,每天的每一秒,天空和人体的肉。它们是电视信号和无线电,以及私人 ... 和数据文件。

这些信号中的一些是公共的,但大多数是私人的-用长串的数字加密的,只有发送者和接收者知道(大概)。这些钥匙功能强大,足以保守现代社会的秘密:调情短信、银行账号和秘密数据库的密码。但它们很脆。中国科技大学研究员、这封研究信的作者潘建伟(音译)在一封电子邮件中写道:“一个足够坚定的人,使用一台足够强大的计算机,可能会破坏它们。历史上,密码技术的每一个进步都被破解技术的进步所击败。”量子密钥分发结束了这场战斗。

量子密钥是一长串的数字-用于打开加密文件的密钥,就像现代计算机中使用的密钥一样-但它们是在量子粒子的物理状态下编码的。这意味着它们不仅受到计算机的限制,而且还受到物理定律的保护。

量子密钥无法复制。它们可以加密其他经典计算机之间的传输。没有人能在不提醒发送者和接收者肮脏伎俩的情况下偷走它们——量子力学定律规定,一旦一个亚原子粒子被观测到,它就会被改变。[那是什么?你的物理问题回答了]

,现在,根据今天(1月19日)发表在《物理评论快报》杂志上的一封新信件,量子密钥可以通过卫星传送,加密在相距数千英里的城市之间发送的信息。

研究人员通过将图像编码为以光子的量子态为基础的数字,并将它们发送到北京和维也纳之间长达4722英里(7600公里)的距离,打破了中国之前也创下的251英里(404公里)的记录。然后,为了更好地衡量,2017年9月29日,他们在两个城市的研究人员之间举行了一次75分钟的视频会议,也通过量子密钥加密。(本次视频会议之前已经宣布,但实验的全部细节都在这封新的信中报道。)

卫星

这一远距离量子密钥分发是中国卫星Micius的又一项成就,该卫星负责在2017年粉碎了多项量子网络记录。Micius是一种强大的光子接力器和探测器。它于2016年进入近地轨道,利用其精细的激光和探测器,在广阔的空间和大气中发送和接收量子信息包——基本上是关于光子量子态的信息。

“Micius”是经过空间站时天空中最亮的恒星,“潘石屹写信给《生活科学》。”这颗恒星是[像]灯塔激光一样绿色[米修斯用来将光子瞄准地面]。如果空气中有尘埃,你会看到一条指向卫星的红线。没有声音来自太空。也许是地面站的移动引起了一些变化。

几乎在任何时候,Micius做任何事情,它都会把以前的记录从水里吹出来。这是因为以前的量子网络依赖于在地面上传播光子,利用建筑物之间的空气或光纤电缆。而且在地面的视线是有限制的,或者一根光缆在不丢失光子的情况下传输光子的距离。

在2017年6月,Micius的研究人员宣布他们已经发送了两个“纠缠”pho他们写道,随着地球上的研究人员在越来越复杂的网络中相互交流,

这一缓慢扩展、越来越实用的量子网络将首先为中国和欧洲建立,然后在全球范围内建立。

最初发表在《生命科学》杂志上。

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