量子通信以衛星為媒介進行試驗,實現了巨大的飛躍

2020-09-05 Snail先生

中國的研究團隊開發了新的和改進的量子通信協議。這個新的量子通信方法將用在低軌道衛星上,發送加密的信息到地球上的站點。與其它的通信方法比,這將大大增加兩個通信主體間的通信距離。這種改進的機制將變革我們傳遞敏感數據的方式,在這個網絡安全隱患與日俱增的時代,將更好地保護民眾的信息安全。

量子通信,通過使用物理原理,在傳輸信息時變得更加安全。它使信息傳輸者和接受者之間通過量子分享加密的信息。

量子通信系統使用單個的光子,加密成為量子疊加態,這時粒子可以認為是波形的。這些加密的光子會被傳輸到遙遠的站臺。遠距離的雙方站臺,他們共享隨機產生的密鑰,可以加密和解密信息。

中國科學家潘建偉說,之前地面2個站點之間傳遞量子密匙,實驗最大的距離可以達到100千米。想要增大傳輸距離,一個好的解決方案便是使用衛星。

中國在2016年發射了第一個量子衛星名為墨子,它繞著地球的低軌道以28968千米/時的速度運行,與光學地面站進行數據傳輸。

墨子衛星上會產生糾纏的光子,它們會雙向地傳輸到中國的2個地面觀測站,2個地面觀測站的距離是1200千米。

這個實驗將信息傳輸的距離從之前的100千米增加到了1200千米,實驗很大幅度地增加了信息的傳輸距離。通過衛星的媒介,信息的傳輸主要在太空的真空中傳輸。

潘建偉說,通過這種方式,2個信息傳輸站可以方便地進行連接和信息傳輸,因為在太空的真空中傳輸,相關的能量損失和量子退相干非常少。

中國在2017年,已經將量子通信運用了起來,在北京和上海之間實現了量子通信的信息傳輸。

從那時開始,量子通信被認為是數據交換的重要技術,它提供了新的,更安全的方式來在世界範圍內傳輸信息。研究團隊近期的實驗,對於發展一個更安全、全球加密信息的傳輸又向前推進了很大的一步,這項技術現階段對於黑客是免疫的,即黑客會拿它沒辦法。

通過實驗,科學家發現,以量子糾纏為基礎的信息加密可以確保,即便衛星被對手控制,信息依然可以安全而不被洩露。

相關焦點

  • 量子通信領域實現了巨大的飛躍
    當今量子 通信的主要缺點是數據傳輸速度慢,受限於各方可以進行量子測量的速度。Bar-Ilan大學的研究人員設計了一種克服這個「速度限制」的方法,使數據傳輸速率提高了5個數量級!他們的發現在《Nature Communications》雜誌上發表。零差檢測是量子光學的基石,是處理量子信息的基本工具。然而標準的零差方法受到很強的帶寬限制。
  • 「墨子號」量子衛星天地通信試驗現場照片公布
    墨子號量子衛星和地面興隆站進行的通信試驗原標題:「墨子號」量子衛星與地面站通信試驗照片公布今天下午,微博認證為中國科學院高能物理研究所研究員曹俊的網友@曹俊IHEP 發布了這樣一條微博:墨子號量子衛星和地面興隆站進行的通信試驗,紅光為地面發射,綠光為墨子號發射 (感謝韓越陽提供照片)。
  • 量子衛星為通信保密保駕護航
    它使中國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信,構建了天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。首顆量子通信衛星以我國古代科學家墨子的名字來命名。墨子最早提出過光線沿直線傳播的觀點,進行了小孔成像實驗。用他的名字命名以紀念他在早期物理光學方面的成就。
  • 中國量子衛星對地通信試驗照片公布:發射綠光
    2墨子號量子衛星和地面興隆站進行的通信試驗  今天下午,微博認證為中國科學院高能物理研究所研究員曹俊的網友@曹俊IHEP 發布了這樣一條微博:墨子號量子衛星和地面興隆站進行的通信試驗,紅光為地面發射,綠光為墨子號發射。  很科幻、很高大上有木有!  原來這是世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」與地面進行試驗的畫面。
  • 我國的量子通信存在哪些巨大的技術挑戰
    衛星用量子科技主要是通過衛星接收來自星間跳躍的信號,量子通信是通過量子糾纏來實現信息傳遞,當然在量子糾纏的作用下並不可能實現信息的同步,量子是多態性的,這些信息還是會失真,所以需要後續的量子計算機實現同步糾纏,從而實現完整的量子糾纏作用。
  • 中國量子衛星實現飛躍刷新世界紀錄(概念股)
    15日發布的美國《科學》雜誌封面上,「墨子號」從星空向地面發出兩道光,宛如兩條長腿跨出一大步,也象徵量子通信向實用邁近一大步。雜誌刊發了中國科學技術大學教授、量子衛星項目首席科學家潘建偉等人的論文。
  • 量子糾纏記:量子通信,解決了人類保密通信巨大難題
    全球首個規模化量子網絡:合肥城域量子通信試驗示範網概貌原標題:量子糾纏記可能很多人都有過類似的經歷:當一個人想起另一個人的時候,對方卻能同時感覺到;突然感覺到有人要給自己打電話,結果電話很快就響了……我們通常稱之為「心靈感應」,兩個人之間瞬間的信息傳遞就是如此微妙,只是長期以來,我們要麼認為純屬巧合
  • 大國重器不再隱藏,一旦啟動能切斷敵方衛星,卻對中國量子通信無效
    據了解,這是一款可用於阻止敵方衛星傳輸信息的地面通信幹擾器,目前已經具備了實戰能力,是美國太空部隊武器庫中唯一的進攻系統。也就是說,這款通信幹擾器具備了主動攻擊衛星的能力。無論是各部隊之間的正常通信交流,還是精確制導武器的導航控制,都離不開衛星連接引導。所以,一旦衛星癱瘓,對一個國家的打擊是非常巨大的。在戰時,還可能影響戰爭的最後走向。
  • 一個巨大的進步:國際著名科學家評中國首顆量子科學實驗衛星
    ,所以衛星在太空中實現量子通信實驗是一個巨大的進步。合作進行得很順利。在我看來,中國和奧地利之間實現洲際量子密鑰分發將是最有趣的。未來,全球範圍的量子網際網路必然包括地面網絡連接和空間網絡連接,而QUESS將首次提供洲際網絡連結。這是首次實現全球尺度下的量子通信,是邁向未來量子網際網路的重要一步。另外,它將提供迄今為止最大尺度的量子糾纏驗證,未來如果運行順利,它也一定會為相對論的驗證提供重要信息。
  • 中國量子衛星實現上千公裡密鑰分發,好消息讓人猝不及防
    直到中國量子衛星「墨子號」的發射升空讓量子通信成為了可能,由於量子加密可以利用物理規則來保持信息的唯一性,這種技術從本質上是在瞬時完成的,完全不可能被破解。因此,中國量子衛星通信技術的發展就成為了國家實現絕對保密通信的關鍵。
  • 世界首條量子通信幹線京滬幹線開通 實現「無條件安全」通信
    地面上「京滬幹線」的正式開通,與太空中的「墨子號」量子衛星形成了天地鏈路。我們國家不僅構建出了天地一體化的量子通信網絡出行,而且還成功實現了跨越洲際的量子保密通信。這一領先世界的成就是如何達成的?量子通信何時能走進普通人的生活?昨天下午,在位於北京中關村軟體園的國家量子保密通信「京滬幹線」北京控制中心暨星地一體管控樞紐,中國科學院院長白春禮宣布「京滬幹線」正式開通。
  • 「墨子號」衛星實現成功對接 量子通信板塊異動拉升
    和訊股票(微信號:istocknews)消息 午後開盤,量子通信板塊出現異動,三力士(002224,股吧)、浙江東方(600120,股吧)、神州信息(000555,股吧)、華工科技(000988,股吧)等均有拉升表現。
  • 「墨子號」衛星再迎突破:實現無中繼千公裡量子保密通信
    中國青年報客戶端訊(中青報·中青網記者 邱晨輝)「墨子號」衛星再次迎來突破。中國科學技術大學等國內外單位的研究團隊利用全球首顆量子科學實驗衛星「墨子號」,在國際上實現基於糾纏的無中繼千公裡級量子保密通信。
  • 量子通信衛星「墨子號」順利升空 成都技術實現「天地對話」
    製圖楊仕成華西都市報記者探訪量子衛星地面望遠鏡系統研發團隊 我國自主研發的首顆量子通信衛星「墨子號」已順利升空。衛星升空後,如何跨越時空距離,和地面望遠鏡找到彼此?地面設備又如何精準捕捉衛星信號,實現天地間對話?
  • 「墨子號」實現無中繼千公裡量子保密通信!衛星被他方控制仍安全
    該實驗成果不僅將以往地面無中繼量子保密通信的空間距離提高了一個數量級,並且通過物理原理確保即使在衛星被他方控制的極端情況下,依然能實現安全的量子通信,取得了量子通信現實應用的重要突破。相關研究成果6月15日在線發表於《自然》雜誌上。
  • 從一小塊晶片到墨子號衛星:讓中國量子通信領跑世界
    周飛曾經參與過量子通信科學試驗衛星的預研,他的老師潘建偉院士,便是量子衛星的科研團隊帶頭人。  對於普通人來說,量子通信算是個新概念。周飛給大眾網記者科普,所謂量子通信,就是利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通信方式。其最大的特點,就是能傳輸特殊的「量子通信密碼」,基於這種密碼進行的信息傳遞,可以達到無條件「絕對安全」的級別。
  • 量子衛星升空 將催生通信產業鏈千億市場
    2006年,中科大的潘建偉團隊在世界上首次利用誘騙態方案實現了超過100公裡的光纖量子密鑰分發;而美國和奧地利科學家隨後也做到這一點。2008年,潘建偉團隊發明了量子中繼器,使得即將衰竭的光子將信息傳給其他光子,被《自然》稱讚為「清除了量子通信的一塊攔路石」。  一步一步,量子通信實用化的路鋪平了。
  • 中國尖端科學再下一城:量子通信有重大突破,量子衛星令美佩服
    潘建偉教授講到:「墨子號量子衛星所取得的成功,為未來中國量子通信領域的研究奠定了堅實的基礎,也是我國物理科學、航天科學等基礎科學所取得的重大突破。」潘建偉教授的話講得很明確,墨子號量子衛星的勝利是我國自然科學領域的偉大勝利。它標誌著我國量子力學、航天科學、基礎物理學等多學科研究取得了重大的突破!
  • 中國量子通信領跑世界 「墨子號」衛星提前實現全部既定科學目標
    ,利用「墨子號」量子科學實驗衛星,在國際上首次成功實現了從衛星到地面的量子密鑰分發和從地面到衛星的量子隱形傳態。這是繼先前在國際上率先實現千公裡級星地雙向量子糾纏分發和量子力學非定域性檢驗的研究成果發表在《科學》雜誌之後,我國科學家利用「墨子號」量子衛星實現的空間量子物理研究另外兩項重大突破。
  • 全球導航衛星與地面站之間的量子通信在2萬公裡的距離內得以實現
    關注惟恪每天為你帶來最新最權威的科學資訊!這一裡程碑式實驗證明了利用全球導航衛星系統在全球範圍內實現安全量子通信的可行性。來自義大利帕多瓦大學的朱塞佩·瓦隆博士說:&34;這些系統的核心是將信息和數據從軌道衛星安全地傳輸到地球上的地面站。因此,保護這些渠道免受惡意攻擊,對軍事和民事行動都至關重要。