量子通讯实验成功 中国抢先打造超强「防骇」网路

图文/镜周刊

虽然我们不像爱因斯坦那样聪明,但至少我们知道爱因斯坦也有不懂的东西,像是量子物理

量子物理中最重要的现象之一,是当2个粒子发生纠缠(entanglement)时,只要其中一个状态改变,另一个粒子也会立刻发生变化,无论2者相距多远。这种违反古典力学的现象,曾让爱因斯坦抓头搔腮,不解其中传递机制为何,徒呼「诡异」。

数十年来,科学家面对量子的诡异行径,依然吹胡子瞪眼,说不出个所以然,但不懂,不代表不能加以利用中国科学技术大学不久前透过去年发射的专用卫星墨子号」,分别朝向位于青海云南的2个通讯站发出相互纠缠的光子讯号结果在相距1200公里的遥远两地之间,成功建立起瞬间的通讯连结,象征中国在量子通讯发展脚步上,已经超前了欧美一步。

同样看好量子的潜力美国产官学界走的方向不太一样,主要着重于「量子电脑」这一块,欧洲则是仍停留理论阶段反观中国,因为有官方无条件支持,早从5、6年前就开始打造量子通讯卫星,去年发射成功,今年正式投入通讯实验

中国积极开发量子通讯技术,部分动机来自于2013年的史诺登泄密事件,让北京当局惊觉美国刺探手法无孔不入,为了反制美国的监听技术,有必要开发一种滴水不漏,确保资讯不被有心人窃取的通讯技术。

量子通讯可以「防骇」的原理,是利用量子力学另一个特性,也就是光子这一类次原子,只要被「看过」(或者说「观察到」,「接收到」,或「拦截到」),其状态就会发生改变。由于这个特性,骇客无法不着痕迹地窃取资料加密金钥,从而确保通讯的安全和私密性

过去的量子通讯实验,都是在地面进行,量子纠缠现象只要超过100公里,就会因为干扰过多而失效。中国这次的卫星实验,因为把发射站搬到了太空中,减少了空气中的粒子干扰,因而一举把传输距离拉大到了上千公里,并且顺利完成讯号传递。

中国研发团队声称这次的实验,是打造未来量子网路的第一步,曾参与墨子号其他实验工作维也纳大学学者Anton Zeilinger,也认为此次实验成果超乎预期。不过目前研究团队使用的传输方式速度过慢,程序上也太复杂,技术上有不少障碍。学者估计距离中国真正打造出一个实用的量子网路,至少还需要几年的时间

资料来源:WSJ, Nature

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