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馬丁·賈爾斯：他使中國成為量子超級大國
關鍵字:2017年9月29日，一場令黑客無法破解的視頻會議在北京和遠隔萬里的維也納之間展開，其幕后功臣是中國的“墨子號”衛(wèi)星。在“墨子號”以2.9萬公里時速劃過夜空的同時，它將小小的數(shù)據(jù)包傳送到距離北京幾小時車程的興隆觀測站。不到一小時后，衛(wèi)星飛越奧地利上空，將另一個數(shù)據(jù)包發(fā)送到該國格拉茨市附近的一個站點。
這兩個數(shù)據(jù)包是保護數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿荑€。這件事的非同尋常之處在于，由“墨子號”分發(fā)的密鑰是以處于脆弱量子態(tài)的光子編碼而成的。任何攔截它的嘗試都會破壞這個狀態(tài)，導致信息銷毀并發(fā)出黑客警報。這意味著量子密鑰比以傳統(tǒng)的比特（bit）形式——即以光電脈沖輸出可讀取、可復制的二進制數(shù)字信號——發(fā)送的密鑰安全得多。
盡管視頻的加密手段還是傳統(tǒng)的而非量子加密，但由于解密需要用到量子密鑰，它的安全性得到了保證。這使得它成為世界第一個洲際傳輸?shù)牧孔蛹用芤曨l鏈接。
中國取得這一成就的幕后功臣叫潘建偉，中國科技大學教授，這所學校被有的西方媒體比作“中國的加州理工學院”。在取得一系列突破之后，現(xiàn)年48歲的潘建偉成為了中國的科學明星。他的工作受到國家主席習近平的贊揚，并被許多中國媒體稱為“量子之父”。
盡管量子通信和量子計算目前仍處于萌芽階段，但它們?nèi)匀皇侵袊Ｍ?030年前取得突破的“重大項目”。中國認為量子時代的黎明即將來臨，希望像當年美國主導計算機時代和信息革命那樣引領未來。
而潘建偉，這位中國科學院有史以來最年輕的院士，正是中國量子事業(yè)的核心。
在接受《麻省理工學院科技評論》采訪時，潘建偉談到了國際合作的重要性，但他也明確表示，中國面臨獨特的窗口期，將對技術領域下一個元轉(zhuǎn)移產(chǎn)生重大影響：“在現(xiàn)代信息科學誕生之初，我們只是追隨者和學習者，”他說，“現(xiàn)在我們有機會成為引領者?！?
潘建偉的雄心包括通過覆蓋全球的衛(wèi)星搭建超安全的量子互聯(lián)網(wǎng)。此外，他還計劃在量子計算機領域幫助中國趕超美國。這些機器的基本計算單位是量子比特，與普通比特不同，量子比特可以同時處于1和0的量子態(tài)。通過一種近乎神秘的“量子糾纏”現(xiàn)象把量子比特聯(lián)系起來，量子計算機的處理能力可以獲得指數(shù)級的提升。
在未來，量子計算機可以通過模擬化學反應來發(fā)現(xiàn)新材料和藥物，這樣的工作量不是傳統(tǒng)計算機能夠承受的。它還可以被用于迅速提升人工智能水平。采取量子密鑰分發(fā)的安全網(wǎng)絡可以用于傳輸金融交易等敏感數(shù)據(jù)，并為軍事行動和通信提供最高保密。研究人員還在研究量子傳感器和量子雷達，前者可以讓潛艇在不依賴衛(wèi)星信號的情況下航行，后者可能擁有發(fā)現(xiàn)“隱形”飛機的能力。
接收器發(fā)出定位激光幫助“墨子號”衛(wèi)星與地面建立聯(lián)系
- 原標題：The man turning China into a quantum superpower 本文僅代表作者個人觀點。
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- 責任編輯:楊晗軼
- 最后更新: 2019-03-14 07:47:22
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