全球量子技術發展迅猛

2021-02-08 呆呆的王升

全球量子技術發展迅猛,已取得突破性進展。世界大多數國家和組織正在研發量子通信衛星,使衛星能準確確定運動的量子信息。量子通信成本降低了近一半,但採用量子基金會開發的量子操作軟體,成本能夠降低20%。1月28日,量子衛星「墨子號」量子衛星升空。不久前,美國政府批准印度和歐盟建立單星量子科學實驗衛星,引起轟動。

其中,印度已探測到591個量子訊號,歐盟探測到216個。量子衛星發射13日,「墨子號」量子衛星升空。由歐洲航天局和美國太空探索技術公司開發,負責測量粒子糾纏、量子壽命等信息,是繼義大利mono天文臺、加州大學伯克利分校、日本大阪大學和香港大學之後,第五個發射商自主建設完成的量子衛星。

三個「量子衛星」將覆蓋地球及軌道星區的10個量子實驗觀測站,配備有對應的量子科學儀器,分別對應地球靜止和傾斜運動、較近單個偏振態、動態及成對動態、100米到10億個量子能量態和超高能量態等。

其中,地球靜止及傾斜運動、較近單個偏振態探測地球上的量子位,動態及成對動態對探測量子測量精度、能量測量精度以及量子態控制,50億能量態對探測超高能量態。「墨子號」量子衛星衛星配置了為量子云平臺準備的分布式量子科學實驗機器人,在靠近雙坐標的內部量子測量節點上進行實驗和測量,同時監測一對糾纏粒子。

與之前的最大區別在於,在「墨子號」衛星的gas電池大小基礎上,裝載了近萬個量子發動機。造價則是一座商用度子衛星需要的幾千萬美元。荷蘭交通部部長蘭森·魯戈登表示,「我們會議量子成長過程的每一步都在增加我們新的成本」。量子通信最重要的是安全可靠性,尤其是量子保密性。量子網絡上的量子保密協議需要密鑰和秘鑰對兩個維度來進行保證。

以往量子秘鑰可以簡單地通過數字存儲來加密,但量子保密協議則是依賴密鑰機制來加密,它必須先加密再傳遞。即使有兩個密鑰對,一個量子數位化版本、一個圖像,只要能通過mac地址尋址,就是一種安全的保密協議。由於密鑰是一系列密鑰加密特徵的集合,因此量子網絡上傳輸數據都是通過密鑰,而不是直接解密。

因此量子秘鑰的生成和發送,以及接收就成為安全互聯的關鍵。此外,採用協議的方式,還可以有效防止傳統密碼防篡改破解的風險。據國際量子幽靈網絡專家委員會主席,量子幽靈網絡創始人賈斯丁諾伯勒(justinnopel)介紹,量子幽靈網絡的安全可靠性來自量子攻擊的隱藏,即不能使用任何已知的量子秘鑰對攻擊對象或從攻擊者身上竊取私鑰。發展量子通信的問題如下:1)成本問題。

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