法媒：中國(guó)成量子通信技術(shù)先驅(qū) 拿兩個(gè)世界第一

資料圖片：“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星與興隆量子通信地面站建立天地鏈路。新華社記者 金立旺 攝

法媒稱，中國(guó)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)世界第一。中國(guó)憑借8月9日在《自然》周刊上發(fā)表的兩項(xiàng)成果確保了在量子通信這一未來通信技術(shù)領(lǐng)域的至上地位。該技術(shù)主要可以提升通信過程中的安全性。中國(guó)從“墨子號(hào)”的投資中獲得了回報(bào)。這枚科研衛(wèi)星于2016年8月16日發(fā)射，在距離地球500公里至1200公里處的低軌運(yùn)行。再加上《科學(xué)》周刊今年6月16日發(fā)表的成果，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)完成了三大實(shí)驗(yàn)：量子隱形傳態(tài)、量子糾纏分發(fā)和量子密鑰分發(fā)。此前這些實(shí)驗(yàn)僅在地面的光導(dǎo)纖維中完成過。

據(jù)法國(guó)《世界報(bào)》8月15日?qǐng)?bào)道，加拿大研究人員1984年提出了一份保障安全分發(fā)密鑰的協(xié)議，不僅是為了禁止竊聽，也是為了確保如果出現(xiàn)竊聽當(dāng)事人能夠獲悉。中國(guó)人將這份協(xié)議應(yīng)用于衛(wèi)星與地球之間，最短距離（600公里）實(shí)現(xiàn)每秒發(fā)送數(shù)千比特的信息量。巴黎電信技術(shù)學(xué)院科研教師羅曼·阿洛姆稱贊道：“他們解決了大量技術(shù)難題。這是工程學(xué)的一個(gè)大項(xiàng)目。”中國(guó)團(tuán)隊(duì)面臨的挑戰(zhàn)包括復(fù)雜光電器件的小型化及其對(duì)太空環(huán)境的適應(yīng)保證，而且尤其是十分精確的衛(wèi)星定位和追蹤技術(shù)的發(fā)展。潘建偉指出：“這就像在300米之外追蹤一根移動(dòng)的頭發(fā)一樣。”

報(bào)道稱，這些進(jìn)步的技術(shù)意義超過了科學(xué)意義，因?yàn)檫@些成就此前都在地球上實(shí)現(xiàn)過。20世紀(jì)80年代初，法國(guó)科學(xué)家阿蘭·阿斯佩完成了“量子糾纏”實(shí)驗(yàn)。1989年，加拿大完成首次量子密鑰分發(fā)。此后很多企業(yè)將這種系統(tǒng)商業(yè)化。1997年，奧地利安東·蔡林格團(tuán)隊(duì)率先完成量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)年輕的潘建偉也是團(tuán)隊(duì)成員之一。

歐洲最大量子信息實(shí)驗(yàn)室之一量子技術(shù)研究中心主任羅納德·漢松認(rèn)為：“真是了不起的進(jìn)展。中國(guó)的實(shí)驗(yàn)開啟了一個(gè)新時(shí)代。他們完成了首批地空基礎(chǔ)量子任務(wù)。將遙遠(yuǎn)的系統(tǒng)通過量子連接起來已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。”

報(bào)道稱，長(zhǎng)距離傳輸必須通過太空，因?yàn)楣鈱?dǎo)纖維中信號(hào)受損導(dǎo)致糾纏與隱形傳態(tài)被限制在100多公里的距離內(nèi)才能完成。而且與常規(guī)世界相反，在量子物理學(xué)中不可能增強(qiáng)或者重復(fù)一個(gè)信號(hào)。因此人們關(guān)注宇宙真空環(huán)境，即便考慮到大氣層的厚度，這里的損耗也要小得多。但成本這么高的網(wǎng)絡(luò)又有什么用呢？更加安全的密鑰當(dāng)然是個(gè)動(dòng)機(jī)，但當(dāng)前“經(jīng)典”技術(shù)還在發(fā)揮作用，而且?guī)в蟹潜Ｃ苊荑€協(xié)議。

巴黎第六大學(xué)國(guó)家科學(xué)研究中心研究負(fù)責(zé)人埃萊妮·迪亞曼蒂明確指出：“當(dāng)前的量子計(jì)算工作讓這些系統(tǒng)面臨危險(xiǎn)，量子密鑰是一種解決方案。”研究人員還希望建設(shè)有新性能的“量子網(wǎng)絡(luò)”，能夠?qū)⒂?jì)算分發(fā)到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上完成，而無需節(jié)點(diǎn)接觸數(shù)據(jù)。

報(bào)道稱，中國(guó)并不是唯一一個(gè)了解這些關(guān)乎國(guó)家防御和主權(quán)的重大挑戰(zhàn)。韓國(guó)、日本、新加坡和加拿大也有陸地和太空計(jì)劃，或者是從無人機(jī)、熱氣球和飛機(jī)實(shí)施的空中計(jì)劃。在歐洲、研究人員爭(zhēng)取人們對(duì)發(fā)展這些太空技術(shù)的關(guān)注，卻是徒勞。埃萊妮·迪亞曼蒂希望：“這些結(jié)果或?qū)⒋碳W洲的科研活動(dòng)。”

報(bào)道稱，潘建偉現(xiàn)在希望提高密鑰系統(tǒng)的效率，把衛(wèi)星作為兩個(gè)地面站的中繼站來實(shí)現(xiàn)安全加密。中國(guó)研究者們還提到與歐洲合作完成兩大洲之間密鑰分發(fā)的可能性。（編譯/趙可心）