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不愧是中科大,国产量子技术迎来新突破,再次打破世界纪录

文/JING 审核/子扬 校正/知秋

数据传输是现代信息社会支柱,传输质量、传输速度以及传输数据安全性,都与传输载体有关。

当前,计算机外部信息传输主要通过光纤、电缆实现,速度、稳定性都有保障,但安全性还有很大提升空间

结合技术发展情况来看,量子通信或可以弥补数据传输的安全短板。

据悉,量子通信并非是数据传输概念,而是一种信息加密方式。相比其他通信方式,量子通信的优点在于一旦数据被劫持,发送方和接收方可以第一时间发现,避免造成更大的损失。

值得一提的是,量子通信并不是无法实现数据传输,只不过,还没有机构发明出存储量子信息的介质。也是因此,此项技术才会一直停留在实验室阶段。

量子通信之所以拥有安全属性,主要原因是在量子密码里,量子拥有不可克隆定理。

简单来讲,截获量子信号其实就是对量子进行测量,而测量量子,必然会导致量子偏振状态发生改变,接收方接收到量子信号后,将察觉量子错误,停止密码通信。

不过,这项技术目前有一个问题没有解决,那就是传输距离。

光量子是量子信息的天然载体,但光量子具有衰变属性,这也就限制了量子通信的距离。也是因此,目前不少学者都在尝试攻破光量子密钥分发直接传输的安全距离。而在这一方面,中国团队在近日便传来喜讯。

根据人民日报报道,中国科技大学郭光灿院士团队韩正甫教授以及多位合作者,成功创造光纤量子密钥分发最长距离纪录——833公里。

相比之前安全传输距离,提升了200公里,这意味着量子保密通讯技术又迈出重要一步。

值得一提的是,早在2018年,英国科学家提出的双场量子密钥分发协议,就突破了原有量子通信距离理论极限。不过,该理论的完善和实验技术的开拓有很大挑战,因此并没有人实践。

而郭光灿、韩正甫团队则是在2019年首先提出了免相位后选择的双场类协议,并第一时间在300公里光纤信道中验证了此类协议的可行性。

后来,郭光灿、韩正甫团队经过两年多时间摸索,提出了改进的四相位调制双场协议,同时对独立光源相关技术进行升级,最终才取得833公里的安全传输距离。

其实,郭光灿、韩正甫团队所发布的全新量子通信方案,对比之前方案,优势不仅仅是传输距离更远。新方案的量子信息安全码率提升了50倍到1000倍,这为日后建立广域千公里级量子保密通信网络,打下了坚实基础。

不过,虽然量子通信技术在近几年突飞猛进,但结合前表现来看,量子通信技术想要投入使用,短期内没有任何希望。

在笔者看来,量子通信是一项下限很低,上限很高的技术方案。没有成熟技术体系,没有跨时代的量子计算机产品,量子通信技术将会一直停留在实验室阶段。

当然,换个角度来看,若是人们攻克量子通信技术,那么很多产业都会通过新技术赋能,出现较大改观。在你看来,量子通信技术能在有生之年普及吗?

  • 发表于:
  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20220123A04KHG00?refer=cp_1026
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