觀察員
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馬丁·賈爾斯：他使中國成為量子超級大國
關(guān)鍵字:2017年9月29日，一場令黑客無法破解的視頻會(huì)議在北京和遠(yuǎn)隔萬里的維也納之間展開，其幕后功臣是中國的“墨子號(hào)”衛(wèi)星。在“墨子號(hào)”以2.9萬公里時(shí)速劃過夜空的同時(shí)，它將小小的數(shù)據(jù)包傳送到距離北京幾小時(shí)車程的興隆觀測站。不到一小時(shí)后，衛(wèi)星飛越奧地利上空，將另一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送到該國格拉茨市附近的一個(gè)站點(diǎn)。
這兩個(gè)數(shù)據(jù)包是保護(hù)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(hào)”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(huì)破壞這個(gè)狀態(tài)，導(dǎo)致信息銷毀并發(fā)出黑客警報(bào)。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(fù)制的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)——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(gè)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(xué)教授，這所學(xué)校被有的西方媒體比作“中國的加州理工學(xué)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(xué)明星。他的工作受到國家主席習(xí)近平的贊揚(yáng)，并被許多中國媒體稱為“量子之父”。
盡管量子通信和量子計(jì)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(xiàng)目”。中國認(rèn)為量子時(shí)代的黎明即將來臨，希望像當(dāng)年美國主導(dǎo)計(jì)算機(jī)時(shí)代和信息革命那樣引領(lǐng)未來。
而潘建偉，這位中國科學(xué)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(xué)院科技評論》采訪時(shí)，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(dú)特的窗口期，將對技術(shù)領(lǐng)域下一個(gè)元轉(zhuǎn)移產(chǎn)生重大影響：“在現(xiàn)代信息科學(xué)誕生之初，我們只是追隨者和學(xué)習(xí)者，”他說，“現(xiàn)在我們有機(jī)會(huì)成為引領(lǐng)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(jì)劃在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域幫助中國趕超美國。這些機(jī)器的基本計(jì)算單位是量子比特，與普通比特不同，量子比特可以同時(shí)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(jì)算機(jī)的處理能力可以獲得指數(shù)級的提升。
在未來，量子計(jì)算機(jī)可以通過模擬化學(xué)反應(yīng)來發(fā)現(xiàn)新材料和藥物，這樣的工作量不是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)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(luò)可以用于傳輸金融交易等敏感數(shù)據(jù)，并為軍事行動(dòng)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(dá)，前者可以讓潛艇在不依賴衛(wèi)星信號(hào)的情況下航行，后者可能擁有發(fā)現(xiàn)“隱形”飛機(jī)的能力。
接收器發(fā)出定位激光幫助“墨子號(hào)”衛(wèi)星與地面建立聯(lián)系
- 原標(biāo)題：The man turning China into a quantum superpower 本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)。
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- 責(zé)任編輯:楊晗軼
- 最后更新: 2019-03-14 07:47:22
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