全球首颗量子微星“墨子号”有什么作用,难道全球只有中国研制出来了吗?

2024-05-13 05:11

1. 全球首颗量子微星“墨子号”有什么作用,难道全球只有中国研制出来了吗?

是的,只有中国研制出来了。

但中国率先发射这个卫星,并不代表中国科学家已经具备的水平更高——因为这个卫星的研制难度并不太高,卫星的研制成功及发射本身也不是多么了不起的成果,其实美国、欧洲的科学家,都有能力研制这样的卫星——如果他们有足够的科研经费的话。

这个卫星是个实验仪器,用它做的实验有可能带来重大的进步,这才是发射这个卫星的核心意义。

总的来说,发射量子通信实验卫星,主要表明了中国现在很有钱,有能力在科学研究上投入重金,可以去做很多国外科学家想做却没有经费去做的事(贵州那个世界最大射电望远镜也说明同样的问题)。

目前美国、欧洲经济形势都不太好,中国成了世界上最有钱的国家(虽然中国老百姓还不太富裕,但政府钱很多。)——中国应该抓住现在的大好形势,大力发展科技,让中国成为世界科技强国。

全球首颗量子微星“墨子号”有什么作用,难道全球只有中国研制出来了吗?

2. 世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”有何本事

“墨子号”的成功发射,将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
量子卫星的成功发射和在轨运行,将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位,实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升,有望推动我国科学家在量子科学前沿领域取得重大突破,对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。
美国波士顿大学的量子物理学家亚历山大·谢尔吉延科说:“这个事确实很让人激动,因为它是首次开展此类试验,因此对全球都有重要意义。量子通信的竞赛自1995年欧洲科研人员在日内瓦湖底进行量子密钥分发的最初演示时就开始了。在那以后,英国、美国、日本和中国等国家都在探索城市间的量子通信网络,而现在这场竞赛从地面进入了太空,因为卫星能连接相距遥远的不同都市。中国在发射量子卫星方面走在了前面。”
英国剑桥大学量子物理学教授阿德里安·肯特说:“我对中国发射量子卫星这事感到很兴奋。”他认为,这是为使用量子技术构建全球性安全通信网络迈出的“第一步”[

3. 人类首次实现量子通信,世界第一的“墨子号”到底牛在哪?

我国量子通信世界领先,墨子号的成功发射让世界叹服

人类首次实现量子通信,世界第一的“墨子号”到底牛在哪?

4. 中国第一颗量子卫星为什么叫墨子

因为“墨子是中国最早的逻辑体系的创始人,墨子跟光学的工作是紧密相关的,他的发现奠定了光通信、量子通信的基础。”潘建伟表示,正是通过小孔成像实验,墨子证明了光是沿着直线进行传播的,这也在墨子所著的《墨经》中有所体现。
而潘建伟认为,中国人的祖先里有很多非常伟大的科学家,我们之所以取“墨子”这位古代先贤的名字做卫星的名字,也是对中国传统文化的一份自信与敬意。全球首颗量子科学实验卫星即将带着探索星地量子通信的使命升空。

5. 量子力学和墨子号的关系

通俗的讲一下吧。
  墨子号是我国发射的第一颗量子通信卫星,SO 什么是量子通信呢?其实“量子通信”这个词起的很不恰当,很容易让人误解,因为量子在通信过程中仅起到加密作用。
  打个比方,
  中国要发送情报给美国,于是派了一个信使乘飞机过去。这个信使从一盒扑克里随机抽取了一部分纸牌带在身上。(可以认为信使带的扑克和剩下的扑克处于纠缠态,因为只要查看一方就能知道另一方,但如果不查看扑克,扑克的状态就是随机的。)
等信使到了美国,然后联系中国说“我到了,请发信息过来吧”,于是中国一方用那盒扑克里剩下的纸牌做密钥把情报加密,发送过去。在信使查看纸牌前,谁也不知道纸的状态,但当他一打开纸牌(塌缩),他同时也就知道了中国那边纸牌的内容,也就是密钥。这样情报接收方便可以解密收到的信息,获得情报。
在这个过程中,如果有第三方进行破坏,比如在半路抢走信使的扑克牌(密钥),或者对通信进行侦听,他都无法得到情报的内容。
整个通信过程中并不存大部分人所理解的“量子纠缠态”瞬间(超光速)传输,也不存在一方拨动某个东西另一方也会跟着变化这种事情。量子通信的仅仅在于信使的传递。
  它是利用了量子力学中不确定性的理念,开发出的一种加密技术,而信息传递的载体依旧是电波,电磁波。
  对于量子通信来说,现在所有的技术都有一个根本性的制约,那就是由于量子的不可克隆定理所决定的携带量子信息的光子不可以像经典通信中的中继放大那样把信号进行放大,如此的话,光子在光纤中传播是有损耗的,目前的技术只能实现百公里量级的传播。
  那么怎么办呢?最可能实现的就是通过卫星来做中继,卫星距离地面所有的基站都可以达到百公里的量级,所以不存在光子传播距离远了之后完全损耗了的问题。同时,也不需要人工把信息读取出来再加密传播。这个问题的解决是发射墨子量子通信卫星的主要目的之一了。

以上,希望能解开你对量子通信技术的疑惑。

量子力学和墨子号的关系

6. “墨子号”是否给出了量子通信新答案?

量子通信如何实现安全、长距离、可实用化,是最大的挑战,全世界这一领域的科学家为之奋斗了几十年。
最直接的方式是光纤传输。但由于量子很“脆弱”,用光纤传输的距离有限:量子通过地面光纤传输的损耗很大,也不能像传统通信一样进行“信号放大”。
“光信号经过外太空的损耗很小,可以扩展量子通信距离。”中科院上海技术物理研究所研究员、量子科学实验卫星工程常务副总师王建宇说,同时,由于卫星具有方便覆盖整个地球的独特优势,是在全球尺度上实现超远距离实用化量子密码和量子隐形传态最有希望的途径。

从本世纪初以来,这个方向就成为国际学术界激烈角逐的焦点,但难度也非常大。王建宇曾打过一个比喻:星地之间的量子联通有多难?就好比在万米高空往地面的一个存钱罐里扔硬币,需要准确地将硬币掷入储蓄罐的狭小入口。
潘建伟团队的研究一直走在世界前沿。对于此次公布的成果,《自然》的物理科学主编卡尔·济耶梅利斯用“非常兴奋”来形容:研究团队用相互纠缠的光子安全传送了至关重要的量子密钥,“量子密钥是保障通信极高保密性的关键”。

“这一成果为构建覆盖全球的量子保密通信网络奠定了可靠的技术基础。”潘建伟说,以星地量子密钥分发为基础,将卫星作为可信中继,可以实现地球上任意两点的密钥共享,将量子密钥分发范围扩展到覆盖全球。
“将卫星、地面站和城际光纤量子通信网互联,可进一步构建覆盖全球的天地一体化保密通信网。”潘建伟说。

量子隐形传态虽然不是传统意义上的“瞬间传送”,但为未来开展空间尺度量子通信网络研究以及空间量子物理学和量子引力实验检验等研究奠定了可靠的技术基础。“这些结果代表了远距离量子通信持续探索中的重大突破”,《自然》杂志审稿人评价。
卡尔·济耶梅利斯说,这两篇论文的发表意味着潘建伟团队顺利完成了三项量子实验的展示,这些实验将会是全球任何基于空间的量子网络的核心组成部分。

7. 墨子号发射后整个世界炸锅了,还不知道什么是量子通信

  量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通讯是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。
  2016年8月16日我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建一个天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
  量子卫星的成功发射,不仅具有重要的科学意义和实用价值,还将推动我国在量子太空国际竞赛中掌握主动权,在第二次量子革命中由跟跑者向领跑者转变。
  在空间尺度检验量子力学,有望催生基础科学前沿领域的突破进展。

墨子号发射后整个世界炸锅了,还不知道什么是量子通信

8. 量子力学和墨子号的关系

  通俗的讲一下吧。
  墨子号是我国发射的第一颗量子通信卫星,SO 什么是量子通信呢?其实“量子通信”这个词起的很不恰当,很容易让人误解,因为量子在通信过程中仅起到加密作用。
  打个比方,
  中国要发送情报给美国,于是派了一个信使乘飞机过去。这个信使从一盒扑克里随机抽取了一部分纸牌带在身上。(可以认为信使带的扑克和剩下的扑克处于纠缠态,因为只要查看一方就能知道另一方,但如果不查看扑克,扑克的状态就是随机的。)
等信使到了美国,然后联系中国说“我到了,请发信息过来吧”,于是中国一方用那盒扑克里剩下的纸牌做密钥把情报加密,发送过去。在信使查看纸牌前,谁也不知道纸的状态,但当他一打开纸牌(塌缩),他同时也就知道了中国那边纸牌的内容,也就是密钥。这样情报接收方便可以解密收到的信息,获得情报。
在这个过程中,如果有第三方进行破坏,比如在半路抢走信使的扑克牌(密钥),或者对通信进行侦听,他都无法得到情报的内容。
整个通信过程中并不存大部分人所理解的“量子纠缠态”瞬间(超光速)传输,也不存在一方拨动某个东西另一方也会跟着变化这种事情。量子通信的仅仅在于信使的传递。
  它是利用了量子力学中不确定性的理念,开发出的一种加密技术,而信息传递的载体依旧是电波,电磁波。
  对于量子通信来说,现在所有的技术都有一个根本性的制约,那就是由于量子的不可克隆定理所决定的携带量子信息的光子不可以像经典通信中的中继放大那样把信号进行放大,如此的话,光子在光纤中传播是有损耗的,目前的技术只能实现百公里量级的传播。
  那么怎么办呢?最可能实现的就是通过卫星来做中继,卫星距离地面所有的基站都可以达到百公里的量级,所以不存在光子传播距离远了之后完全损耗了的问题。同时,也不需要人工把信息读取出来再加密传播。这个问题的解决是发射墨子量子通信卫星的主要目的之一了。



以上,希望能解开你对量子通信技术的疑惑。
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