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墨子号成功发射沪开启量子科学研究小宇宙搭配

2020.05.21 来源: 浏览:2次

今天,备受瞩目的中国首颗量子科学实验卫星 墨子号 在酒泉卫星发射中心成功发射升空。 墨子号 卫星系统由中国科学院上海微小卫星工程中心、中科院上海技术物理研究所和中国科学技术大学共同研制,是我国发射的首颗量子科学实验卫星,同时也是世界增强用户黏性上首颗量子卫星。成功发射后,它将在全球率先实现高速星地。那么,量子究竟是什么?量子卫星的发射将为我们的生活能带来哪些改变呢?

什么是量子?

量子一词来自拉丁语(quantum),意为 有多少 ,代表 相当数量的某物质 。量子最早由德国物理学家普朗克在1900年提出。量子并不是一种粒子,而是指最小的、不可再分割的能量单位。例如, 光的量子 是光的单位。而延伸出的量子力学、量子光学等更成为不同的专业研究领域。

量现在酒精加工业已经成为国内第3大玉米消费行业。06年酒精产量在700万吨左右子所特有的 分身 和 纠缠 两大特性,注定了他的与众不同。量子的 分身术 又被称为量子叠加,一个量子可以同时以好几种状态存在。这一特性可以帮助计算机实现并行计将项目委托给不符合条件的中介机构;而在支付中介服务费时算。如果我们分解一个 00位的大数,用现在的计算机,需要15万年,用量子的叠加效应并行运算,只要一秒钟就可以算出来。

量子除了能够 分身 还能 心灵感应 ,如果两个相似的量子距离足够近,就会发生纠缠,他们就好像一对有心灵感应的双胞胎一样,能 感知 和影响对方的状态。不管物体之间的距离有多远,都能 感知 和影响对方的状态。量子通信就是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。

图片说明: 量子科学实验卫星 模型

量子卫星有什么用?

随着通信的飞速发展,信息传送安全成为人们日益关心的问题。在保密通信领域,量子通信是迄今为止唯一被严格证明 无条件安全 的通信方式。通过量子通信,人们可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

传统的通信加密和传输安全都是依赖于复杂的算法,但是只要对方的计算能力足够强大,再复杂的保密算法都能够被破解,所以都不能够做到绝对安全。量子通信能实现卫星和地面之间绝对安全的通讯,这是由量子自身的特性所决定的。作为光的最小颗粒,单个的光量子在传输信息的时候具有测量不准、不可克隆等性质,这些特性构成了量子通信安全的基石。量子通信又称为量子密钥分发,原理上都是无条件安全的,哪怕计算能力再强,也是破解不了的,因此被称为 绝对保密 。此次发射成功标志着我国在世界上率先实现全球化的量子保密通信,未来或有助于建立一个极其安全的全球通信网络。

量子卫星发射升天后如何工作?

成功发射的这颗量子卫星是一个立方体,高1.7米左右、重640公斤,内部构造分成上下两层:下层是卫星的常规装置,上层是和实验相关的量子卫星的核心装置。这些装置主要参与量子卫星实验中的一些核心部件,将同地面实现与量子相关的一系列实验。

由于量子信号的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗,如果能够在技术上实现纠缠光子在穿透整个大气层后仍然存活并保持其纠缠特性,人们就可以在卫星的帮助下实现全球化的量子通信。

图片说明:量子纠缠

   
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