今年8月,我國將發射世界首顆量子科學實驗衛星,并在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信,構建一個天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。
量子通信的核心環節:密鑰(加密、解密的鑰匙)傳輸實驗,將搭乘天宮二號空間實驗室,上天展開實驗。這意味著,世界上首封絕對不會被截、被破、被復制的密信,將要誕生。
傳統的通信加密和傳輸安全,都是依賴于復雜的算法,即建立在現有計算機計算能力不足的基礎上。
然而,全球都在加緊研發的量子計算機,能夠將以往計算上百億年的計算量,在大約1分鐘內完成。可以說,在量子計算機面前,任何基于算法的加密都是沒有意義的。
而量子通信技術,卻因光量子的物理特性,決定了這種傳輸方式的絕對安全。首先,單光子不可被分割、測量。如果在天上的光子射向地面的過程中被劫持,那么地面上就一定無法再接受到這粒光量子了,這會讓接收方及時警惕情報已被盜。
其次,量子態不可復制。處于量子態的粒子,一旦被復制,原來的粒子也就毀了。這保證了信息不可被竊聽。
因此,量子通信方式,從原理上確保身份認證、傳輸加密以及數字簽名等的無條件安全,可從根本上、永久性解決信息安全問題。
據新華社消息,在衛星成功進行多項實驗后,天地一體化量子科學實驗系統將投入正式運行。量子衛星首席科學家、中國科學技術大學教授潘建偉透露,“京滬干線”大尺度光纖量子通信骨干網工程,預計今年下半年交付。
這一工程將構建千公里級高可信、可擴展、軍民融合的廣域光纖量子通信網絡,建成大尺度量子通信技術驗證、應用研究和應用示范平臺。結合量子衛星和京滬干線,將初步構建我國天地一體化的廣域量子通信體系。
據了解,我國還將陸續發射多顆量子衛星,力爭在2030年前后率先建成全球化的廣域量子保密通信網絡。