“墨子”号卫星,可以从太空向地面上的两端分发由一个个光子组成的量子密钥。密钥是被加载到一个个单个的光子上面的。少一个光子,密钥都不完整。因为量子力学的原理,这些光子一旦被测量就会变,即便被复制也是废的。所以,量子密钥分发从物理层面保证了密钥的绝对安全。

而将一个个光子精准传送,属于当今世界绝对的黑科技。以往科学家想利用光缆传送,但是发现光子在光缆中传送不远。又由于进行的是量子通信,想要像传统光缆通信那样把信号复制再放大就会破坏信息。因此,光缆传送最远的距离,就是目前中国京沪量子通信网,这已经是世界顶尖的技术了。

中国实现人类首次洲际量子通信,意义何其重大!

如果想要进行穿越地球的远距离通信,中国科学家提出“上天”,利用卫星来进行光子的天地传输,因为太空中光子的衰减比较小。但是要准确地把运行在几百上千公里太空中发出的光子,接收到地面站的镜头中去,其精准程度就相当于在太空中的一根针要对准地面上的一根针。倒退十年,是想也不敢想的高科技。但是,中国的“墨子”号卫星干的就是这样极端的事情。

而且这次中欧科学院长进行的是视频通话,而不是发短信,视频的数据量很大。量子保密通信“一次一密”的另一个原理是密钥和密码等长。想想看,两位院长聊个十分钟,“墨子”号卫星要传送多么海量的数据。这是以仪器的高度稳定性和可靠性做保证的。

这次视频通信释放的另一层含义就是,“墨子”号的量子密钥分发技术完全具备大规模商业性应用的能力。如果能够向太空中发射数十颗“墨子”号,像北斗卫星那样建成一个覆盖全球的量子密钥天地分发网络的话,量子保密通信就将不仅仅是科学大咖之间隔空论道的神器,而有望为广大普通百姓在网购、电子交易中保驾护航,各种因为信息被盗而导致的电信网络诈骗、刑事犯罪、治安问题都将不复存在,我们的社会也将更加和谐。