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量子通信太空賽:哪些國家會是中國的對手

發(fā)布時間:作者:cobinet瀏覽:584次來源:千家綜合布線網(wǎng)
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[導(dǎo)讀]學(xué)界普遍認(rèn)為,量子技術(shù)具備引發(fā)第二次革命的潛能。正因如此,過去一二十年間,包括中國在內(nèi)的多個國家和地區(qū)在量子技術(shù)研發(fā)中都投入了大量資金和精力。

1993年,英國研究人員實現(xiàn)了相位編碼量子密鑰分發(fā)。那時,一場量子技術(shù)領(lǐng)域的國際競賽已經(jīng)開啟。而在量子通信技術(shù)的太空“賽場”,中國16日成功發(fā)射全球首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星,一舉以絕對優(yōu)勢成為國際公認(rèn)的領(lǐng)跑者。那么,這一領(lǐng)域的其他“選手”都有誰?他們在這一競賽中表現(xiàn)如何?由半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展推動的第一次信息處理技術(shù)革命,已深遠(yuǎn)影響著我們的生活。

學(xué)界普遍認(rèn)為,量子技術(shù)具備引發(fā)第二次革命的潛能。正因如此,過去一二十年間,包括中國在內(nèi)的多個國家和地區(qū)在量子技術(shù)研發(fā)中都投入了大量資金和精力。

目前,量子技術(shù)的應(yīng)用研發(fā)主要集中在兩個領(lǐng)域,即量子計算和量子通信。其中,中國在量子通信技術(shù)領(lǐng)域目前處于領(lǐng)先地位。美國物理學(xué)會會士、加州大學(xué)洛杉磯分校物理學(xué)家姜弘文教授接受新華社記者采訪時說,首顆量子衛(wèi)星的成功發(fā)射說明,中國正成為量子科學(xué)和技術(shù)國際研究中的“發(fā)動機”,中國最新研發(fā)的技術(shù)是最前沿且極具挑戰(zhàn)的,是量子通信技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。

與此同時,加拿大、日本、意大利和新加坡的研發(fā)團(tuán)隊也將緊隨其后,開展類似空間量子研究。不過,這些“選手”選擇的競賽“路徑”各有不同。

比如,新加坡國立大學(xué)和英國斯特拉思克萊德大學(xué)組成國際科研團(tuán)隊,正在借助成本僅約10萬美元、重量只有約5公斤的立方體衛(wèi)星開展量子實驗,以幫助人類實現(xiàn)“天基量子通信”。據(jù)報道,去年,這個國際科研團(tuán)隊發(fā)射了一顆立方體衛(wèi)星,可以在其軌道制造和測量“相關(guān)聯(lián)”的成對光子。明年,他們計劃發(fā)射能制造完全糾纏的光子對的設(shè)備。

加拿大科學(xué)家的想法是,在地面制造成對的糾纏光子,然后將它們發(fā)射到不足30公斤重的微型衛(wèi)星。研究人員認(rèn)為,這將比在太空制造光子的成本低。不過,將光子送上衛(wèi)星是個挑戰(zhàn),科學(xué)家計劃首先用裝有光子接收裝置的飛機做測試。

意大利帕多瓦大學(xué)的科學(xué)家更“圖省事”。他們覺得,在普通衛(wèi)星上安裝反射鏡或其他更簡單的設(shè)備,就可以完成在太空開展量子科學(xué)實驗的任務(wù)。去年,這個研究小組展示了光子從衛(wèi)星彈回地球,仍能保持其量子態(tài),接收錯誤率極低,足以用于量子密碼。

還有研究人員提議,應(yīng)該在國際空間站開展量子實驗,利用復(fù)雜的“超糾纏技術(shù)”,實現(xiàn)更安全高效的遠(yuǎn)距傳動。

美國對量子通信的理論和實驗研究開始較早,并最先被列入到國家戰(zhàn)略、國防和安全的研發(fā)計劃。不過,美國“商業(yè)內(nèi)幕”網(wǎng)站在一篇文章中指出,中國在量子通信領(lǐng)域投入了大量資金和精力,將引領(lǐng)量子通信技術(shù)在太空領(lǐng)域的競賽,而美國似乎并沒有相關(guān)的具體研發(fā)計劃。

相對于競爭,科技發(fā)展更呼喚合作。美國加州理工學(xué)院量子物理學(xué)專家斯皮里東·米哈拉基斯贊揚中國在這一領(lǐng)域開展的國際合作,并稱贊中國科學(xué)院的視野。

米哈拉基斯相信,國家間的科研合作可帶來影響深遠(yuǎn)的成果。米哈拉基斯對新華社記者說:“我希望更多國家能參與到相關(guān)研究中,創(chuàng)建一個量子技術(shù)更加普及的世界。”

(新華社洛杉磯8月18日電)

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