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[導(dao)讀]潘(pan)建偉表示(shi)，將用(yong)15年左右時間(jian)，構建天地一(yi)體(ti)的有量子(zi)通信(xin)安全保障的未來(lai)互(hu)聯(lian)網，即量子(zi)互(hu)聯(lian)網。他說，“量子(zi)稱(cheng)霸”為時不(bu)遠。

46歲的“學霸”科學家潘建偉近期再度受關注，是因為我國發射的世界上首顆量子科學實驗衛星“墨子號”。預計在11月中旬，這顆衛星將完成全部在軌測試工作，開始國際前沿量子科學實驗。潘建偉正是這顆量子衛星的首席科學家。

在11月(yue)5日舉行的(de)(de)“2016年(nian)中國科技傳播論(lun)壇”上，潘建(jian)偉表示，將(jiang)用15年(nian)左(zuo)右時間，構建(jian)天地一體的(de)(de)有量子(zi)通信安全保(bao)障的(de)(de)未來互聯(lian)網(wang)，即量子(zi)互聯(lian)網(wang)。他說，“量子(zi)稱霸”為時不遠(yuan)。

潘建偉個子不高，平時穿著一件舊襯衫，一雙布鞋。

2016年(nian)8月16日凌晨1時(shi)40分，我國首顆(ke)量(liang)子(zi)科學試驗衛星(xing)發射成(cheng)功。在全程觀摩(mo)完發射后，46歲的潘建(jian)偉激動得像(xiang)個孩子(zi)，緊(jin)緊(jin)擁抱(bao)著團隊的其他(ta)人(ren)，眼淚都快掉下(xia)來(lai)了。

量子衛星

中(zhong)國(guo)“驚艷”世界

雖然量子衛星只是一個體重640千克的小個子，但為這一刻，潘建偉等了13年。

中國成(cheng)功發射(she)量子(zi)衛星(xing)(xing)的(de)消(xiao)息也(ye)在(zai)全球(qiu)引起(qi)轟動。潘(pan)建偉(wei)的(de)老師、量子(zi)通(tong)(tong)信(xin)領(ling)域(yu)的(de)權威、維也(ye)納大學物理(li)學教授塞(sai)林格也(ye)在(zai)酒泉衛星(xing)(xing)發射(she)中心觀看了發射(she)。塞(sai)林格認(ren)為，量子(zi)衛星(xing)(xing)的(de)發射(she)將量子(zi)通(tong)(tong)信(xin)提(ti)高到一個新的(de)水平。

著名的“薛定諤的貓”是這樣描述量子力學的：盒子里有只貓，在日常生活中它要么處于活的狀態，要么處于死的狀態；但在微觀量子世界里，這只貓會同時處于生和死兩個狀態的疊加。

而潘建(jian)偉告訴記者，我們所(suo)處的(de)(de)世界由(you)(you)很(hen)多基(ji)本元素顆(ke)(ke)粒組(zu)成。當太陽光(guang)照過來時(shi)，這(zhe)束光(guang)是(shi)由(you)(you)一顆(ke)(ke)顆(ke)(ke)小顆(ke)(ke)粒組(zu)成，這(zhe)種小顆(ke)(ke)粒就叫(jiao)光(guang)子(zi)(zi)(zi)。光(guang)子(zi)(zi)(zi)是(shi)光(guang)的(de)(de)最小組(zu)成單元，具有(you)不可分割性。光(guang)子(zi)(zi)(zi)在真空(kong)中傳播時(shi)有(you)一種特性——偏振(zhen)。它會沿著水平方(fang)向和垂直方(fang)向振(zhen)動。這(zhe)兩種光(guang)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)振(zhen)動狀態(tai)(tai)分別用0和1表(biao)示。根(gen)據量子(zi)(zi)(zi)力學的(de)(de)原理(li)，在尚未被觀察時(shi)，光(guang)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)狀態(tai)(tai)并不知(zhi)道是(shi)0或(huo)是(shi)1。如(ru)果你(ni)嘗試去觀察它，就會對它有(you)干擾，光(guang)子(zi)(zi)(zi)狀態(tai)(tai)會被破壞(huai)，所(suo)以這(zhe)種振(zhen)動態(tai)(tai)是(shi)無法被精確復制的(de)(de)。

量子通信的絕對安全性正是基于這個原理。潘建偉解釋說，傳統的通信加密需要使用一連串數字組成的密鑰確保安全，但在傳輸過程中若被竊聽，就可能被破譯。而量子密鑰具有不可克隆的特質，基于量子力學的測不準原理，如果密鑰在傳輸過程中遭遇竊聽，收發雙方就會知道，從而放棄使用不安全的密鑰。在歐洲和美國，基于光纖的量子密鑰分配網絡已經大規模應用。

量子通信

防止(zhi)斯諾登和黑客(ke)

說到量子通信的前景，潘建偉來了勁。

他舉例說，“如果我們帶著一個保(bao)險箱(xiang)去北京開會(hui)，而(er)(er)保(bao)險箱(xiang)的(de)(de)鑰匙(chi)落在合肥了(le)，在合肥的(de)(de)同事可以(yi)通(tong)過量子隱形傳輸，將鑰匙(chi)的(de)(de)每一個特征都(dou)精確(que)傳送(song)到北京，而(er)(er)在此過程中(zhong)他并不(bu)掌握這(zhe)把鑰匙(chi)的(de)(de)任何信息。”

前幾年爆發出來的斯諾登事件，讓潘建偉更感覺到開發量子通信的緊迫性。“不能再等了。斯諾登事件表明，傳統的光纖傳輸，黑客可以進行無感竊聽。”此后，潘建偉對量子通信愈發癡迷。

他曾經對中科大的(de)老(lao)校長(chang)朱清(qing)時說：“只要是什(shen)么時候能把為什(shen)么會有量子糾纏搞(gao)明(ming)白(bai)的(de)話(hua)，我(wo)馬上就可以死，沒有問題的(de)。但現在可能還搞(gao)不清(qing)楚(chu)，所以我(wo)就想活得長(chang)一點，我(wo)想把它搞(gao)明(ming)白(bai)。”

衛星精度

萬米高空定(ding)點投幣

量子衛星研制的13年，潘建偉形容是“從絕望中尋找希望”的過程。比如，量子密鑰通信機和量子糾纏發射機是量子衛星對地直接進行量子通信的設備，最重要的就是與地面站的精確對準。衛星的運動速度大約是8公里/秒，要和地面望遠鏡的光軸精確對準，用一個形象的比喻就是針尖對麥芒：衛星的對準精度就好比在一萬米高空的飛機上，向地面扔一個一個硬幣，要準確投入儲蓄罐狹長的投幣口內，而儲蓄罐還在慢慢旋轉中。只要有一點偏差，信息傳輸就會功虧一簣。

生活應用

量子芯片可防(fang)盜刷

“有國外同行把量子衛星比喻為前蘇聯的‘伴侶號’衛星，那是人類第一顆人造衛星，所以‘墨子號’的開創性不言而喻。”潘建偉自豪地說。

量(liang)子通信(xin)與普通老(lao)百姓的生活有關嗎？他介紹說，中國力爭到2030年左右(you)率先建成全(quan)(quan)球(qiu)化的廣域量(liang)子保(bao)密(mi)通信(xin)網(wang)絡，并(bing)在(zai)此基礎(chu)上，構建信(xin)息充分安全(quan)(quan)的“量(liang)子互聯(lian)網(wang)”。開始可能國防安全(quan)(quan)用(yong)(yong)得比較多，如果這個秘鑰好(hao)用(yong)(yong)的話，馬上緊接(jie)而來(lai)的可能是金融領域，因為他們有一些保(bao)密(mi)性特別強的數據，需(xu)要(yao)這個技術。當然再過幾(ji)年成本低下來(lai)之后，每個老(lao)百姓的手機(ji)、銀行(xing)賬(zhang)號里也可以(yi)用(yong)(yong)這種方法來(lai)進行(xing)保(bao)密(mi)。

他甚至給出了一個量子通信技術普及的時間表：5年左右很多機要部門開始用，10年左右金融業、銀行等大機構開始使用，15年的時間或許走進千家萬戶。屆時，每個人的家里只要裝上一個量子加密芯片，那么，銀行轉款、電子賬戶等涉密操作，都不用擔心被盜用或者攻擊。

也許就在不遠的將(jiang)來(lai)，量(liang)子通(tong)信技(ji)術將(jiang)如同手機、電(dian)腦一(yi)般(ban)，走入(ru)尋常百姓家。

文章編輯：CobiNet(寧波)  
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