中国科学家建立了世界上第一个量子卫星网络 - 马修·格里芬

生活作者 / 姓名 / 2025-06-28 08:33
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中国科学家建立了世界上第一个量子卫星网络 - 马修·格里芬   为什么这很重要  Quantum Networks承诺几乎完全保密,但建立国

中国科学家建立了世界上第一个量子卫星网络 - 马修·格里芬

  为什么这很重要

  Quantum Networks承诺几乎完全保密,但建立国际和互联网规模的网络仍然存在重大障碍,尽管现在中国看起来将是第一个创建第一个国际,跨境,量子网络的人

  去年年底,一个绿色的点出现在中国山脉边界附近的夜空中,这本身就是显着的,但这很特别。

  “这就像一颗非常鲜艳的绿色之星,”中国科学技术大学教授的物理学家Chao-Yang Lu说,他从中国城市Lijiang郊区的一个观察站中看到了它。

  不知道他的团队必须迅速采取行动,如果他们的天文台要弄清楚这是什么,事实证明,绿灯实际上是一个激光从绕过300英里的卫星上射出的激光。在几分钟之内,中国周围的观测值将望远镜锁定在奇怪的现象上,以寻找卫星上特殊水晶产生的精致的,单一的红外光子。滤除绿灯,它们都锁定在目标上 - 量子信号是以前从未发送过的量子。

  该中国空间实验是对新兴安全技术的崭露头角的至关重要的测试,称为量子密码学,该技术使用量子粒子(如光子)牢固地发送信息。那就是说,众所周知,虽然量子颗粒很难传输和捕获。例如,如果您尝试通过光纤发送它们,那么信号在旅行仅150英里后就会破坏,这意味着,就像它所说的那样,这项技术可以重复信号,并且在Theus Nations National Institute(NIST和NEST INTUCTION)网络(NIST)的一个新量子量表中,即使在其很早的开发阶段,它仍处于开发的早期阶段,也无法创建一个量子量表,可以创建一个范围。

  结果,研究人员长期以来建议使用卫星和其他高轨道平台在长距离上射击量子颗粒,但他们以前从未做过 - 到目前为止。在此实验中,卫星在相距750英里之间的两个地面站之间分发了单个光子,这是新的记录。

  巴黎量子计算中心副总监Eleni Diamanti说:“为了扩大量子通信网络的距离,这是一个里程碑。”

  去年八月,中国从戈比沙漠的Jiuquan卫星发射中心发射了1亿美元的卫星,称为“太空规模的量子实验”。在发布之前,研究人员在船上放置了复杂的激光,镜子和特殊水晶系统。当特定的激光在晶体上发光时,它会产生一对被称为纠缠光子的光颗粒。晶体一次生产600万对光子,但是在地面上,两个地面站只能检测到每秒约一对。

  卢说:“这是一项具有挑战性的任务,相当于试图从300米外看到人的头发。”

  Lu和他的同事等研究人员认为,量子密码学可能是未来的加密工具。正确执行的协议可以正常运行 - 首先,您测量光子的特性,以生成1和0的密钥,并将其发送给预期的收件人。然后,您使用键加密消息并将其发送。如果黑客试图窃取过境中的密钥,量子力学理论说,它们会立即将其更改为不同的数字。

  想想Schrodinger的猫,当您不在寻找时,它既死了又活着,但是当您注意时,它纯粹是一个或另一个。以同样的方式,黑客将立即改变构成关键的光子状态的状态,从理论上讲,这在物理上是不可能的,尽管最近再次说,加拿大的另一个团队再次说,讽刺的是,具有讽刺意味的是,在他们的案例中,它具有讽刺意味的是,他们是否可以创造出来的工具,以便您能够在某些问题上遇到更多的问题,从而使自己的问题保持不变。

  同时,中国的推出和由此产生的实验是很长时间的。领导该项目的物理学家科学技术大学的Jian-Wei Pan于2003年提出了卫星实验。他的大约100人组成的团队精心设计,建造和调整了激光和卫星系统多年。他们首先在地面上进行了试验实验,最初只提供几英里的量子键,并逐渐将距离升至去年8月的2,000公里以上。

  加拿大滑铁卢大学的物理学家托马斯·詹妮(Thomas Jennewein)说,与该领域的其余部分相比,他们的行驶速度很快,他最近从地面上发送了一个量子钥匙到机载飞机,几年前,詹妮·詹妮(Jennewein)做出了一些建议,以在国际空间站(ISS)进行类似的实验。

  他说:“由于复杂性,成本和一切,这些项目都没有真正超出研究阶段,但是中国人只是继续做了。这很棒。”

  中国科学政策专家昆山大学的丹尼斯·西蒙(Duke Kunshan University)说,他们之所以如此迅速的原因是,中国政府最高级别的人们优先考虑该项目。他说,由于大型升高想要它,因此该集团不必经过通常的官僚资金步骤,中国政府对这项技术特别感兴趣,因为它希望以国家利益为基础量子固定的通信。

  他说:“中国政府希望与他们的南中国海活动与他们的海军舰船进行交流,他们想对此做很多事情。”

  同时,其他国家的研究人员正在尝试类似的实验,但繁文tape节要多得多。例如,例如,迪马蒂(Diamanti)的小组正在等待欧洲航天局(ESA)的一项提议,要求将量子颗粒从ISS分发到欧洲的几个潜在地面站,而伊利诺伊州伊利诺伊大学的物理学家保罗·克威特(Paul Kwiat落后于空间。

  话虽这么说,但看起来仍然没有其他任何人,即使是英国政府,他们通过其英国国家量子技术计划(NQTP)推动了超过2.7亿英镑的价格,雄心勃勃或资源丰富,就像中国人和卢(中国人)一样,他的团队计划从一个新的卫星中执行相同的实验,而在一个新的卫星之间,他们可以在较高的范围内与他们之间的量子进行交换,这些量子能够在某些范围内与他们分开来,他们希望能够分开量子,从而能够分开量子,这些量子能够分开来,他们能够分开量子。合作者工作,到2030年,潘表示,中国计划推出这些卫星的车队来建立全球网络。

  卢说:“我们非常幸运,并从快速的决策系统中受益,没有什么比政治和科学利益保持一致的地方了。”

  快速跟踪的科学和快速跟踪的预算?我可以看到西方世界上的科学家现在嫉妒地绿色……

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