在受到美国栽赃之后,潘建伟用实力回击,打破全球量子通信纪录
美国《华盛顿邮报》报道称美国一家名为Strider的安全情报公司,发布了一则关于中国量子物理技术的报告。通过断章取义和歪曲事实等卑鄙的手法,对中国科学院院士潘建伟等中国量子物理科学家赤裸裸的栽赃和污蔑。
这家美国西方情报公司宣称,中国在蓄意安排量子物理学者去西方顶尖院校学习,然后通过“不成文的协议”要求他们回国,以支持中国的科研,并称西方的大学和研究所已经被渗透了,以此暗示中国在量子物理技术上的领先,是“偷”来的。
不仅如此,该报告称潘建伟一边在和西方的学术机构合作,一边又在和中国有国军工背景的国企合作,以此暗示潘建伟是在把西方的技术和学术项目用来发展中国的军事工业。
潘建伟,有“量子之父”之称,是“墨子号”的首席科学家。主要从事量子物理和量子信息等方面的研究,是国际上量子信息实验研究领域开拓者之一,同时也是该领域具有重要国际影响力的科学家,。2019 年 1 月,潘建伟团队更是获得了 2018 年度克利夫兰奖;这同时也是克利夫兰奖设立 90 年来,中国科学家在本土完成的科研成果首次获得该荣誉。
面对美国的栽赃,在半年之后,潘建伟团队利用“墨子号”量子科学实验卫星,在国际上首次实现了基于纠缠的千公里级量子密钥分发。
众所周知,量子科技分为量子通信和量子计算两大领域。
量子科技被誉为第四次工业革命的引擎,将引爆第四次工业革命,第一次工业革命发生在英国,英国成为了“日不落”帝国;第二次工业革命在德国率先开始,德国后来迅速崛起;第三次工业革命发生在美国,美国主导全球70年。
所以美国一直以来都很害怕第四次工业革命发生在其他国家,而中国在量子通信技术上偏偏又领先了美国。
根据量子纠缠的特性,具有纠缠态的两个粒子无论相距多远,只要一个发生变化,另外一个也会瞬间发生变化,利用这个特性实现光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作),则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态。
经典通信较光量子通信相比,其安全性和高效性都无法与之相提并论。安全性-量子通信绝不会“泄密”,量子通信技术被认为是“保障未来信息社会通信机密性和隐私的关键技术”。
2016年,墨子号量子卫星成功发射。中国科学家15日(当地时间)在美国《科学》杂志上报告说,中国“墨子号”量子卫星在世界上首次实现千公里量级的量子纠缠,这意味着量子通信向实用迈出一大步。
《自然》重大科学事件评价称:“国际同行们正在努力追赶中国,中国现在显然是卫星量子通信的世界领导者。
而此次,潘建伟团队实现了基于纠缠的千公里级量子密钥分发。
根据《自然》杂志的介绍,在此次实验中,潘建伟团队是在相距 1120km 的青海德令哈站与新疆南山站之间进行,每个站点都有专门为量子实验设计的 1.2 米宽的新建望远镜。
为了提高量子密码链路的效率,研究人员将重点放在改进用于获取、定向和跟踪卫星和地面站目标的系统上。
不仅如此,研究人员还致力于提高地面镜片和其他光学设备的接收和收集效率。最终,该研究实验将双光子分布的链路效率提高了近 4 倍,以每秒 2 对光子的速度在两个站之间建立起了量子纠缠,以每秒 0.12 比特的最终码速率产生密钥。
中国科学家在研究中使用不同类别的攻击来测试系统,结果显示系统安全。这种传输方式的速度和效率大约是地面光纤的上亿倍。
简单来说,该实验成果不仅将以往地面无中继量子保密通信的空间距离提高了一个数量级,并且通过物理原理,确保了即使在卫星被他方控制的极端情况下,依然能实现安全的量子通信,成为量子通信向现实应用的重要突破,成为量子通信向现实应用的重要突破。
而且,此次千公里级量子密钥分发。让卫星作为纠缠源,只负责分发纠缠,不掌握任何密钥信息,即使纠缠源来自不可信的第三方,只要用户间能检测到量子纠缠,仍可以产生安全的密钥。实现了无中继量子分发。(中继节点的安全必须依靠人来保障,比如,如果“墨子号”被劫持,就会存在密钥泄露的风险)也就是说,哪怕卫星被别人控制了,密码也是安全的。
这两项突破都是全球首次!
潘建伟教授表示:
既然美国栽赃说潘建伟教授的技术是偷美国的,那美国也作出千公里级无中继纠缠量子密钥分发来亮亮眼呀!