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「注册送电玩城24上下」墨子号团队称5年内将发射更多量子卫星,13年后建成量子互联网
发布时间:2020-01-11 17:01:13   浏览次数:1098
内容提要: 一年前,中国发射了世界首颗量子卫星“墨子号”。中国科技大学物理学家、“墨子号”研究团队负责人潘建伟说,他想在今后五年内发射更多的量子卫星。他希望,到2030年,量子通信可以跨越多个国家,我们或将在13年内看到量子互联网。什么是量子互联网?“墨子号”可以收发量子信号,但却不能真正地存储量子信息。即使在2030年建立起了国际量子互联网并投入运行,也无法处理社交媒体的推送信息。

「注册送电玩城24上下」墨子号团队称5年内将发射更多量子卫星,13年后建成量子互联网

注册送电玩城24上下,一年前,中国发射了世界首颗量子卫星“墨子号”。不同于普通卫星,这颗重达640公斤的量子卫星并不发射无线电波,而是发送和接收红外光光子携带的编码信息。这是对量子通信技术的一次测试。专家表示,量子通信比现有的任何信息传递系统都更安全。

墨子号发射现场

“墨子号”研究团队一直没让这颗卫星闲着。今年夏天,该团队在《科学》和《自然》杂志上发表多篇论文阐释,他们在该卫星和多个地面站之间发送纠缠光子。如果把量子通信比作邮寄信件,那么纠缠光子就是携带并保护信息的信封。

中国科技大学物理学家、“墨子号”研究团队负责人潘建伟说,他想在今后五年内发射更多的量子卫星。他希望,到2030年,量子通信可以跨越多个国家,我们或将在13年内看到量子互联网。

什么是量子互联网?用最简单的话来说,它是指多方之间以量子信号的形式彼此发送信息,但专家们还未真正弄明白除此之外的其他用途。

“‘量子互联网’是个模糊不清的词,”滑铁卢大学物理学家托马斯·詹内怀恩(thomas jennewein)说,“人们喜欢用它,包括我在内,但它还没有确切的定义。”

这是因为量子通信技术目前尚处于初期阶段,物理学家还无法很好地控制和处理量子信号。“墨子号”可以收发量子信号,但却不能真正地存储量子信息。

研究人员仍不知道哪种材料可以做出最好的量子存储器,他们也不知道如何在量子互联网的节点之间有效传输信号。

值得注意的是,覆盖全球的量子卫星网络将耗资巨大,“墨子号”的造价高达1亿美元。通过光纤进行的地面传输也存在问题:传输大约100公里后,量子信号就会消失。

量子信号也无法像电子信号那样被增强。因此,研究人员正在开发可以远距离传输量子信号的特殊设备,名为量子中继器。

这需要时间。即使在2030年建立起了国际量子互联网并投入运行,也无法处理社交媒体的推送信息。不过没准我们也不希望使用量子互联网来处理这些。

华盛顿大学物理学家傅凯梅(kai-mei fu,音译)说,不能因为某个东西是“量子”就认为它肯定更好。“在很多情况下,机械地使用量子通信并不一定就合理,”。量子信号拥有奇怪的特性,比如粒子的位置是概率分布,并没有明确的位置。人与人之间的大多数通信更容易通过0和1的电信号来实现。

那么,量子互联网有何意义?在不久的将来,量子互联网可以作为普通网络的一个专用分支。世界各地的研究机构正在开发芯片,使传统计算机也能接入量子互联网。

在大多数时候,人们使用传统计算,只有在进行特定任务时,才接入量子互联网。

苏黎世联邦理工学院物理学家雷纳托·伦纳(renato renner)说,你将传统的个人计算机接入量子互联网,利用量子加密技术(可以说是最成熟的量子技术)来发送信息。根据量子力学定律,如果某人试图截取密钥,就会导致密钥损毁。

傅凯梅说,量子互联网也有助于实现潜在的量子计算方案。谷歌和ibm等大公司正在研制量子计算机,以便比现有计算机更快地执行特定算法。他们不是出售个人量子计算机,而是打算把量子计算机放在云端,让用户通过网络登入量子计算机。

在执行计算任务时,用户可能希望在他们的个人计算机和位于云端的量子计算机之间传输量子加密信息。“用户可能不希望通过传统方式发送他们的信息,因为信息可能被窃取,”傅凯梅说。

但是,想让量子互联网变得像当今互联网那样规模庞大、用途广泛,这还需要很长的时间。“数十亿台量子设备接入同一个网络,所有联网设备都能和其他任何设备进行通信,我们在有生之年能看到这种状况就算幸运的了,”詹内怀恩说。

但伦纳关心的并不是这个,他只是兴奋于这些实验或启发物理学家从新的角度来思考量子力学。“所有这些实验无疑将帮助我们更好地了解物理现象,”他说,“作为一名物理学家,我想要强调,推动社会发展的不仅仅是实践应用,还有对知识的探索。”

但作为消费者,我们更期待的是新奇玩意儿。

翻译:于波

来源:wired

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