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[原创]量子通信——未来战机的入门钥匙

2016年8月16日,世界上首颗量子通信试验卫星在我国酒泉卫星发射中心成功发射入轨。首次在太空与地面之间开展远距离量子通信的实验研究,为建立一个极其安全的覆盖全球的通信网络奠定基础,同时将开展对量子力学基本问题的空间尺度实验检验,加深人类对量子力学自身的理解。

量子通信——未来战机的入门钥匙

量子通信,在科幻小说中是一种能穿越时空的超距通信手段,曾被人寄望成为太空时代远征的飞船与地球联系的可靠方式。然而现实中,量子纠缠效应无法携带有效信息超越光速,只能作为加密工具使用。于是乎某些公知就跳出来了大肆批评潘建伟教授,比如:《观点:量子加密冒充量子通信是欺骗!》之类。但是各位铁友,兔子真这么好骗吗?花几个亿去验证超距通信这种违背相对论的伪科学不是兔子的风格。那么国家为什么愿意投入呢?

这要从量子加密讲起,现代的加密技术都是基于数学,通过大质数的不同算法来实现。虽然分解一个大质数以现有的计算机能力需要的时间理论上需要数百年,但是通过对算法的破解,解密一组密钥也是分分钟的事,比如常用的MD5算法,几年前就被中国的王小云教授破解了。任何基于数学的加密手段都不存在绝对安全,哪怕现在银行使用的RSA算法。但基于数字的现代通讯却又无法绕过数字加密这一手段,因此一种可靠的随机算法就成了迫切需要。而量子力学为这种需求的实现提供了可能。

量子是指携带能量的物质最基本单位,不可再分,也就是说一个电子就是电量子,一个光子就是光量子。而这些微观粒子都有一些宏观世界看起来匪夷所思的能力,比如一个粒子可以同时在多处存在(鬼影现象),同一来源的量子有可能产生纠缠效应等等人类目前还无法完全认知的现象,而利用量子纠缠和海森堡测不准原理,就是量子加密的基础。用于进行量子加密的光量子存在偏振和自旋方向两种基本属性,偏振分为X编振和Y偏振,自旋则有左旋和右旋之分。一个量子携有4种可能的状态,而现有的数字通信只有0和1两种状态,当密钥长度达到现在常用的128位时,其计算量达到了天文数字,现有的任何计算机没个几亿年都无法算出。而量子加密所使用的是随机算法,由一端向另一端发送一个纠缠态的量子,在未被观测之前偏振和自旋都是未知的,随后发送端对本端的量子进行测量,通知接收端将测量的偏振方式以明文告知发送端,发送端在比对之后再告知接收端哪些测量方法是正确的,两端剃除错误的测量结果后对本端的量子自旋状态进行检测,就形成了一组密钥。在这个过程中如果有人拦截了量子,由于量子是以单个光子为单位,接收方就无法接收到,通信就不能建立更不存在泄密的可能;如果只是被截获确认测量方法的明文,由于没有对应的量子无法测量自旋状态也无法破译密钥。

但是,上面所说的都不是量子通信卫星的重点。因为量子加密技术可以通过光纤进行,而且光纤比起激光更不易受干扰。那么量子通信卫星的意义何在?除了构建全球量子加密网络,这个看上去很高大上的理由,量子通信卫星主要的作用在于国家安全特别是军事安全。那么未来战机是否意味着只要在现有五代机的基础上加入量子通信技术就成了六代机呢?只能说量子通信技术是六代机的必备,特别是六代无人战机。还记得伊朗捕获的R170吗?虽然细节没有透露,但是可以确定的是伊朗破解了美帝的无人机数据链,发送假命令使其迫降。R170只是侦察机,如果六代战机携带着武器在本国领土上空被敌方控制,其后果不堪设想。因此,要发展六代无人机首先得解决通信密钥的问题,而量子通信无疑是最适合的,不但无法被破解,而且密钥可以随时更换,确保了战机指挥权不落入敌方。至于量子通信易被干扰的问题,六代战机需要有一套能够自主运行的AI系统,在接收到新指令前默认执行在地面上接受的任务,而不是现在这种遥控方式。

量子通信——未来战机的入门钥匙

六代之后的战机,除了量子通信技术,量子计算机将成为标配,高空、高速又将重新成为主流,各类对空导弹的作用大大降低。因为无人化,战机不再需要考虑过载问题,可以跟导弹比速度,促进了激光、电磁等定向能武器的发展。然而这一切的一切都基于量子通信卫星技术,因为无论战争形式如何变化,战争的主体还是人,武器要执行人的意志就需要可靠的通信。

”墨子“的试验只是第一步,还有许多问题需要解决,并不能马上投入实用。比如激光在大气中传播是会受到影响的,如果保证传输的可靠性;光子的偏振角度对发送方和接收方都有要求,如何解决移动中的接收端接收量子问题等等 。但是我们已经走在了世界的前列,被人堵家门口的日子很快将要过去。最后,让我们记住潘建伟以及众多为了科学发展投入毕生精力的先驱们。

量子通信——未来战机的入门钥匙

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      0
      2016/8/25 0:18:00

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      期待后续报道!这祝愿祖国越来越强大。

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      2016/8/25 19:29:19

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      5楼 单恋一枝玫
      能够率先研发出量子发动机,那么未来就是属于中国的.
      量子发动机是什么鬼?不是小型核聚变动力吗?

      2016/8/28 18:04:51
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      中国黑科技啊,哈哈哈!

      2016/8/28 5:26:26
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      超光速发动机很快就出来了

      2016/8/27 12:11:24
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      能够率先研发出量子发动机,那么未来就是属于中国的.

      2016/8/27 11:05:48
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      只是第一步,以后越来越神奇!

      2016/8/27 10:59:58
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      因新生事物而产生新生词汇,(本人)要读懂、要了解这些新生物体还需有待新生事物的普遍使用时。

      2016/8/25 22:28:43
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      期待后续报道!这祝愿祖国越来越强大。

      该帖子发自铁血军事Android手机客户端[请参与手机体验]
      2016/8/25 19:29:19

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