2016年8月16日凌晨，酒泉卫星发射中心，一颗以中国古代科学家墨子命名的“墨子号”卫星创造了科学界不平凡的轨迹。它成为中国第一次成功发射的全球首颗量子科学实验卫星，这颗带着探索星地量子通信的使命成功升空，将继续为中国和世界的前沿科技“探路”。
 

　　量子通讯到底是什么

　　量子通讯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。量子通讯是量子物理与信息技术相结合发展起来的新学科，主要包括量子通信和量子计算2个领域。量子通信主要研究量子密码、量子隐形传态、远距离量子通信的技术等等;量子计算主要研究量子计算机和适合于量子计算机的量子算法。关于量子通信，这是国家信息安全的“终极武器”，该技术作为一种绝对安全的通信方式，可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

　　量子纠缠是量子力学中最神秘的叠加态，它或许是未来的通信黑科技，为保不被时代抛弃，现在我们就学习下什么叫量子纠缠。

　　以双粒子为例，一个粒子A可以处于某个物理量的叠加态，能够用一个量子比特来表示，同时另一个粒子B也可以处于叠加态。当两个粒子发生纠缠，就会形成一个双粒子的叠加态，也就是 纠缠态。例如，有一种纠缠态就是， 无论两个粒子相隔多远，只要没有外界干扰，当A粒子处于0态时，B粒子一定处于1态;反之，当A粒子处于1态时，B粒子一定处于0态。

　　如果用薛定谔的猫做比喻，即A和B两只猫如果形成上面的纠缠态：
 

　　那么无论两只猫相距多远，即便在宇宙的两端，当A猫是“死”的时候，B猫必然是“活”;当A猫是“活”的时候，B猫一定是“死”。
 

　　找一个和你超级合拍的小伙伴，穿上相反的颜色，在派对上里分头行动。假如没人搭理(观测)你们，就尽情放松;但只要有人和你交流，一定要和你的小伙伴协调一致：ta朝左旋，你就朝右;ta挥右手，你就挥左手。——这就是你和ta的量子纠缠。

　　正是因为量子的这两种特性，叠加态与纠缠态，使量子通讯具备了防窃听的功能。

　　“墨子号”三大实验任务

　　未来两年内，量子科学实验卫星将进行三大科学实验任务。进行星地高速量子密钥分发实验，寻求更广范围乃至全球范围量子通信的最终实现。进行星地量子纠缠分发实验和地星量子隐形传态实验，开展宏大尺度上对量子理论本身展开实验检验。在卫星平台上所进行的三大实验，有望产生重大物理发现，进而促进整个物理学的发展。

　　“墨子号”独门绝技——史上最安全全球通信网

　　古往今来，人们对于信息加密的探索从未停止。古时候，人们在信封上滴蜡盖上火印，但仍防不住有人拆开、读完再复原。现代，人们用电磁波传递秘密，但“音量”再低，也防不住精细的窃听。现今，科学家设法将“音量”调低到如此程度：只依靠一颗颗光子，任何窃密者去测量都会破坏它，从而被发现。信息微弱到了极限——量子级别，再小心的读取都会彻底改变它，而不可能只改变一点点。这就是量子通讯的保密原理。

　　量子天生就是个防窃听神器，它有两个基本特性：不可分割、不可复制。再加上连大科学家们都无法解释的超远距离的量子纠缠效应，使它足以担当保镖的职责，护送着机密的信息一起发送给接收方。即便窃听者的计算能力再强，破解密码技术再高，一旦碰上了量子密钥，便会原形毕露，被抓现行。

　　“墨子号”是全世界第一颗上天的量子卫星，它让中国在量子通讯领域走在了前沿。但中国却以开放的姿态欢迎全球合作并决定向全球开放载荷的相关数据，为实现全球化量子通信，为人类贡献中国智慧。

(责任编辑：宋编辑)