量子通信卫星_黑客量子卫星

目录：

• 1、全球首颗量子实验卫星将发射，"量子互联网"有多牛
• 2、量子卫星发射成功，这对未来精确打击有什么作用呢？
• 3、量子卫星和登陆火星，哪一个对人类的意义更加重大？
• 4、量子通信很厉害吗，它是否有能被破译的一天？

全球首颗量子实验卫星将发射，"量子互联网"有多牛

量子通信是当前科技界炙手可热的前沿课题之一，全国政协委员、中国科学技术大学常务副校长潘建伟院士近日表示，全球首颗量子科学实验卫星有望在7月发射，这也是继2015年首发暗物质粒子探测卫星“悟空”之后，我国空间科学卫星计划的又一重要环节，同时潘建伟院士还透露，2016年下半年，“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网即将建成。届时，一个天地一体化的量子通信网络的雏形就形成了。展望量子通信前景，未来我国还将建设全球化的量子通信基础设施，形成完整的量子通信产业链和下一代国家主权信息安全生态系统，构建基于量子通信安全保障的未来互联网，即“量子互联网”。

量子通信是当前科技界炙手可热的前沿课题之一，全国政协委员、中国科学技术大学常务副校长潘建伟院士近日表示，全球首颗量子科学实验卫星有望在7月发射，这也是继2015年首发暗物质粒子探测卫星“悟空”之后，我国空间科学卫星计划的又一重要环节，同时潘建伟院士还透露，2016年下半年，“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网即将建成。届时，一个天地一体化的量子通信网络的雏形就形成了。展望量子通信前景，未来我国还将建设全球化的量子通信基础设施，形成完整的量子通信产业链和下一代国家主权信息安全生态系统，构建基于量子通信安全保障的未来互联网，即“量子互联网”。

潘建伟透露，该卫星已完成载荷正样产品、卫星平台正样产品研制、整星电测和热平衡试验，正在开展发射星集成测试、EMC测试、力学试验、磁测试等工作。简而言之，“就是卫星‘硬件’方面准备得差不多啦！”

在科学应用系统方面，现在已完成兴隆、南山、德令哈量子通信地面站的验收测试。此外，德令哈量子通信地面站与卫星有效载荷初样鉴定件的对接实验，阿里量子隐形传态实验舱验收也已经完成了。

卫星上天后，科学应用系统将在首席科学家的主持下，协调卫星和各大系统，实现预定科学目标。

“量子科学实验卫星的发射，表明中国正从经典信息技术的跟随者，转变成未来信息技术的并跑者乃至领跑者。”潘建伟说，“我希望它尽快走进每个人的生活，就像计算机曾经做到的一样，改变世界。”

美国科幻电影《蚁人》海报。对于公众最好奇的问题：什么是量子？潘建伟拿好莱坞电影《蚁人》举例：电影中，主角斯科特为了拯救世界，把自己无限缩小，最后进入的就是“量子世界”。它是微观世界里一个不可分割的基本个体。比如光，就是由大量光量子组成的。

量子通信“京沪干线”项目有望年底完成

量子具有许多不同于宏观物理世界的奇妙特性，若能掌握这些特性，则有望实现对信息处理能力革命性的突破。因此，量子信息被认为是全球下一代通信和计算机技术的基础性和战略性研究。

中国计划在2030年建成全球化的量子通信网络，因此在2011年启动了量子科学实验卫星的研制，2013年启动了光纤量子通信骨干网工程“京沪干线”项目。

                                            量子通信概念图

京沪干线”项目是连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，中间还有合肥、济南等重要节点，全长2000余公里，属世界首例。它建成后将广泛用于金融、政务等领域信息的安全传输。潘建伟透露，这条“量子保密通信骨干线路”预计9月底完成全部应用系统交付，并开始全系统上线联调，年底完成项目总验收。

截至目前，项目已建设完成15个中继机房、1554公里主干线路光缆勘查和改造。其中，北京城域量子网络已经完成了部署和测试验收，全天候24小时连续运行，系统稳定运行时间已超过5000小时。下一步将进行上海接入网的施工建设和主干线二期的建设工作。

潘建伟说，如果说“京沪干线”像连接地面每个城市、每个信息传输点的“网”，量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。当这张纵横寰宇的量子通信之“网”织就，海量信息将在其中来去如影，并且“无条件”安全。

                            我国量子通信的发展路线图。

“无条件”安全的“量子互联网”有多牛？

量子通信，指利用光子的量子状态加载并传输信息。“从原理上来说，量子通信是无条件安全的通信方式。”潘建伟说，“由于作为信息载体的单光子不可分割、量子状态不可克隆，可以实现抵御任何窃听的密钥分发，进而能保证用其加密的内容不可破译。”

信息科技进一步发展面临着两大瓶颈，即计算能力瓶颈和信息安全瓶颈：一方面，随着半导体晶体管的尺寸接近纳米级，电子的运动不再遵守经典物理学规律，半导体晶体管将不再可靠，著名的“摩尔定律”终将失效；另一方面，芯片后门、光缆窃听、“棱镜门”等窃听与黑客攻击，以及超级计算机运算速度突破亿亿次每秒，使得信息面临着越来越严重的窃听和破译风险。“量子力学在百年来的发展过程中，已经为解决这些重大问题作好了准备。”潘建伟说。

潘建伟、陆朝阳等不久前在国际上首次实现基于半导体量子点的高效率和高全同性的单光子源，综合性能达到国际最优，为实现基于固态体系的大规模光子纠缠和量子信息处理技术奠定了科学基础。

潘建伟领导的科研团队，除了在量子通信科研方面取得了突破性进展之外，还着力在量子计算与模拟、量子精密测量方面展开攻关。

量子计算利用量子态的叠加性质，可以实现计算能力的飞跃。比如，求解一个亿亿亿变量的方程组，利用亿亿次的天河二号需要100年。利用量子计算机则只需0.01秒。

据介绍，这将为解决密码分析、气象预报、药物设计、金融分析等大规模计算难题提供全新的方案。量子模拟机则可视为解决某些特定问题的“专用”量子计算机，可有效揭示一些复杂物理系统的规律。

“英国《自然》杂志在一篇文章中指出，在不久的将来，利用量子模拟揭示高温超导和高效氮固化等的机制，指导产业每年有望产生数百亿美元的直接经济效益，还可以为实现规模化的通用量子计算机奠定基础。”潘建伟说。

他还表示，量子精密测量可以实现对重力、时间、位置等物理参数的超高灵敏度测量，大幅度提升导航、定位、资源勘探和医学检测等的准确性和精度。

量子卫星发射成功，这对未来精确打击有什么作用呢？

量子科技虽然听起来“高大上”，可实际上很“接地气”。到本世纪初，在人们的周围随处可见直接或间接运用量子理论的技术和装置。

从常见的CD唱片机到庞大的现代光纤通信系统、从无水涂料到激光制动车闸、从医院的磁共振成像仪到隧道扫描显微镜……量子技术已经渗透到人们的生活中。

而“墨子号”就拥有一项独步天下的本领：量子通信！量子通信的最大特点是所有的数据和信号传输都绝对保密，再也不必担心信息被窃取，这是一项惠及千家万户的科学技术

量子科技的进步不但推动了通信安全的提升，还将带来计算能力的飞跃。量子卫星首席科学家潘建伟介绍，利用万亿次经典计算机分解300位的大数需要15万年，而利用万亿次量子计算机，只需要1秒。同样，在大数据和人工智能里，求解一个亿亿亿变量的方程组，利用目前最快的亿亿次“天河二号”计算机大概需要100年左右，但是如果利用万亿次的量子计算机，只需要0.01秒。

量子计算的应用将非常广泛，而这可能大大改变人类的生活。因为量子技术不仅可以解决大规模的计算机难题，进行气象预报、药物设计、金融分析、石油勘探，而且还能揭示新能源新材料、高温超导、量子霍尔效应等复杂的物理机制。

“随着量子技术的发展，未来五年，量子科技将在金融、通信等领域率先得到应用，十年后大的机构可能会参与进来，也许十五年后，可以做量子加密芯片惠及大众，届时银行转款等都不用再担心账号被盗用或遭遇黑客攻击。将来在人类生活中，来自量子世界的果实会无处不在。”潘建伟说。

量子卫星和登陆火星，哪一个对人类的意义更加重大？

登陆火星对人类的意义更大。举个简单的例子，登陆火星就等于发现新大陆，而量子通信卫星就等于是蒸汽机、轮船。

人类历史上第一颗人造卫星是前苏联发射的，时间是1957年10月4日，随后美苏就开始“太空竞赛”。量子卫星目前就是通信卫星。如果缺乏通信卫星，那么地表点对点通信将变得十分困难，成本也相当高昂；如果使用通信卫星，那么A地就可以将信号发给通信卫星，再由通信卫星发送给B地，成本极低。

然而，通信卫星存在安全问题，比如黑客入侵、拦截卫星信号等等。要保证通信安全，关键就是加密，直接有效的加密方法就是使密钥复杂化，随之而来的，便是数据量剧增，量子卫星刚好可以解决密钥的问题。

简而言之，量子卫星就是为了保证通信安全。目前，人类社会的数据量尚未达到量子级别，5G和6G能够传输的数据量已经卓卓有余。

登陆火星的意义非凡，对人类社会贡献巨大，登陆火星如同发现新大陆，可以进行移动活动，可以增加人口，获得获得资源。

衡量人类的发展水平，最重要的指标就是人口数量。人口增加，劳动力充足，改造自然的力量会更强；目前之所以控制地球的人口数量，是因为地球的资源有限，否则人口是多多益善。

如果能够登陆火星，并且进行火星移民，随着人口的增加，人类社会将会进入一个全新的阶段。如果说现在是全球化，那么以后就是太阳系化、宇宙化。

人口的增多还有一个天大的好处，像爱因斯坦这样的天才是昙花一现，百万人口中都不能诞生一个天才；如果有无限增长的人口，那么天才绝对会井喷式地出现，试想一下，人类如果拥有100个爱因斯坦会怎么样呢？

登陆火星也是是当务之急，地球的状况越来越糟糕，幸好特斯拉的大老板马斯克热衷于火星，目前进展顺利。总之，登陆火星对人类的意义更大

量子通信很厉害吗，它是否有能被破译的一天？

网络一直在报道关于量子通信保证通讯安全的新闻。并有消息传出“中国将在今年7月推出首个科学实验量子通信卫星。同时也将是世界首个。”如果量子通信技术成本降到足够低，未来也有可能进入民用甚至家庭使用。

那么什么是量子通信呢？量子通信的原理是什么？真正能保证我们的通讯安全吗？

在切入正题之前，先讲讲，国家如此推崇量子通信，对我们来说有什么用途？

据中国科学技术大学量子物理学家和教授潘建伟表示：“如果我们可以在不到十年的时间内创造出一个特殊的量子计算机或者量子模拟器，其计算能力要比传统的计算机快百亿倍之多。”

除此，量子通信在信息安全领域，不仅可以用于军事、国防等领域的国家级保密通信，还可以用于涉及秘密数据、企业机密、包括政府金融、电信、保险、证券、银行、工商、财政等领域和部门，而如果技术又正好成熟，未来应用市场前景将异常广阔。

那么，量子通信是一个什么概念？

简单来讲，量子通信就像一只绝对安全的保险柜。

从理论上讲，应用量子通信技术加密的信息是绝对安全，不会被监听或截取的。

量子通信干的事情并不是加密，而是把密钥分配给需要加密通信的用户双方，密文的发送仍然可以通过标准的通信手段来完成。而这个过程要保证的就是能够在A B两人之间实现密钥的分配，并且要保证分配过程中不会使未授权的第三方得到密钥的内容。

量子通信，保证信息安全传输的原理是什么？

整个量子通信的完成就是借助了量子力学的基本特性，简单的说可以说基于量子态不可克隆原理和海森堡测不准原理。

不可克隆原理

不可克隆定理(No-Cloning Theorem)说的是在量子力学中，不存在这样一个物理过程：实现对任意一个未知量子态的精确复制，使得每个复制态与初始量子态完全相同。

海森堡测不准原理

海森堡测不准原理，是德国物理学家海森堡1927年提出的。意思是说，任何一个人不可能以无穷精确度既知道1个粒子的位置，又知道它的速度。粒子位置的不确定性，必然大于或等于普朗克斯常数除于2兀，而测不准原理是量子理论中最根本的部分。

有了以上两个定理作为利器，我们就可以进行量子密钥分配了。

假设A发给B一个量子态，对于A是已知的，对于C是未知的。C想知道A发的是什么（C是无授权的第三方），那么直接的办法是C把A的量子态截下来，测量一下，但实际上是不行的。

A和B作为纠缠粒子，纠缠粒子决定AB收到信息

原因是： C截取了A的量子态并不可以精确复制，于是只能做单次测量，（若能精确复制，C就能复制无穷多个量子态进行测量，最终知道A说了什么）。

量子纠缠的作用速度至少比光速快10,000倍

当C开始做单次测量量子态之后，A发送的原始态会发生变化，B收到之后问A你发的是什么啊？B一确认，发现发生变化了，说明有人窃听了，我们分享的密钥不安全了，这就是窃听的发现。

保证安全性过程基本就是这样，实际上要复杂很多，包括安全漏洞的来源和防护，包括部分企业在做的量子攻防，就是解决实际过程的安全性的。

原子云能在距半米的两个状态叠加

简单的说，一、量子密钥分配不做通信，只分配密钥；二、量子密钥分配不主动防护窃听，而是被动探测窃听；三、量子密钥分配需要常规通信，无法超光速；四、窃听的探测基于量子力学的基本原理（不可克隆和测不准），所以叫做量子密钥分配。而量子通信，目前还不会被轻易破解

量子通信，由特殊领域转到民用，会是种什么样的体验？

2014年1月3日外媒报道：NSA将造“量子计算机”可破解任何密码

当然有利于，普通民众保护个人信息安全。比如量子计算机的出现。

量子通信产业发展

但是，据安司君了解的信息，量子加密的技术难度要远远小于制造量子计算机。如果真的产生民用级别的量子加密设备，zf应该更担心无法窥探到黑客及恐怖分子（包括异见分子）的通讯。

当量子计算机进入实用阶段的时候，将使得任何密钥在量子计算机面前都变得不堪一击。届时，无论安全系统、金融系统还是个人隐私，都必须强制升级，否则将彻底陷入混乱。当然，到那时候，应该有更强大的科技出现了。

标签：黑客量子卫星