量子通信绝对保密 惠及千家万户

　　央视网消息：这两天，酒泉卫星将择机进行一次受到全世界关注的火箭发射，不是因为长征火箭又要更新换代，也不是因为有航天员要飞向太空，而是因为这次长征火箭搭载着一位重量级的乘客——量子卫星，它有着独步天下的本领，就是进行量子通信。量子通信最大的特点就是所有的数据和信号传输都绝对保密，再也不必担心任何信息会被窃取，包括咱们的银行卡密码。所以说，这将是一项能够惠及千家万户的科学技术。目前，发射工作已经准备就绪，这两天，这颗卫星就要择机发射升空。

　　神奇的量子：既有绝技又有怪癖

　　说到量子，它有两个堪称神奇的绝技，就是分身术和远程心灵感应。别小看这两门功夫，要知道最强悍的量子计算机和最安全的量子通信，关键靠的就是它们。量子的分身术也叫量子叠加，就是一个量子可以同时存在好几种状态。那么分身术干嘛用呢？首先一个应用就是帮我们的计算机实现并行计算。这能力有多强，大家可以想象一下几十个孙悟空打妖怪。举个例子，如果我们分解一个300位的大数，用现在的计算机，需要15万年，用量子的分身术帮我们并行运算，只要一秒钟就可以算出来。

　　量子的另一个绝技远程心灵感应，学名叫量子纠缠。就是如果两个相似的量子距离足够近，就会发生纠缠，然后你把他们分开无论多远，这两颗量子的状态就好像一对有心灵感应的双胞胎一样，一个开心，另一个也会笑，一个哭了，另一个一定也难过。这个可能是科学中最奇特的现象之一。

　　说到这里，大家是不是觉得量子很神奇？其实还不止于此，神奇的量子还有两个怪癖，不可分割、不可克隆。别嫌它古怪，要想做量子保密通信还真得靠它的这两个不可以。我们就是利用量子的这两个怪癖，可以制作出最安全的保密钥匙，可以让我们目前的信息传输变得更安全。

　　全球首发 中国量子卫星即将升空

　　量子的特性了解了，那么即将发射的量子卫星究竟长什么样？它在太空的两年时间将要进行什么实验？下面，我们就通过现实增强技术，为您直观解析这颗领先世界的超级卫星。

　　央视记者 帅俊全：这里是酒泉卫星发射中心，塔架上长征二号丁运载火箭所搭载的就是量子卫星，这也是世界首颗量子科学实验卫星。量子卫星的个头并不大，是个边长只有1.7米左右的立方体，体重也只有640公斤。我们现在就给您看看这颗量子卫星的内部结构。可以看到量子卫星内部可以分为上下两层，就像我们楼房一样，是个复式结构。下层是电源、测控等常规的卫星平台；现在我们把上层的这四个量子卫星特有的部件展开来看一看，这个是量子密钥通信机，主要负责发射作为密钥的单个光子，这个是量子纠缠源，主要负责生成呈纠缠状态的成对光子，这个是量子纠缠发射机，主要负责和量子密钥通信机一起把呈纠缠状态的两个光子同时发射到两个地面站，这个是量子试验控制与处理机，是实验任务的控制和处理系统。正是由于具有这些特殊的载荷，让量子卫星拥有了不同的本领，下面就让我们跟随量子卫星的足迹，去探寻量子的奇妙世界吧！

　　【实验一】量子密钥分发=量子保密通信

　　那么，量子卫星发射到距地球500公里的轨道高空太空后，到底要做哪些实验呢？现在记者来到量子卫星实验的地面观测站，量子卫星第一个实验是量子密钥分发，就是要从卫星上将单个的光子分别发射到北京和乌鲁木齐的两个地面观测站的接收装置上，然后实验人员通过测量光子来接收密码。

　　【实验二】量子纠缠分发 验证超远距离作用

　　第二个实验是量子纠缠分发。太空上的量子卫星先制备出一对纠缠光子，然后同时将这对纠缠光子分别发送到云南和青海的地面观测站。按照量子纠缠理论，只要我们测量纠缠状态中的一个量子，就能知道另一个量子的状态，我们形象地说就是双胞胎的心灵感应。接下来实验人员就要同时对这两个接收到的光子进行独立测量，从而验证千公里级的空间距离下这种“幽灵般的超远距离作用”是否真的存在。

　　【实验三】量子隐形传态 量子世界的时空穿越

　　时空穿越一直是人类的梦想。在量子世界中，这种时空穿越的现象却真的存在，这就是量子卫星要的第三个实验，量子隐形传态。顾名思义，就是用隐形的方式传输量子的状态。这个实验首先要在地面实验站里制备一对纠缠光子，然后把其中一个留在地面实验站，把第二个发射到太空的卫星上。这时候，科研人员会再制备出第三个新的光子，并让第三个光子与留在地面实验站的那个光子形成纠缠状态。按照量子理论，在地面两个光子纠缠在一起的同时，天上的光子不再和地面的光子纠缠，反而会呈现地面上第三个光子的状态，就好像把地面的第三个光子瞬间传递到了空中。科研人员所做的，就是要首次在星地之间验证量子的这种隐形传态。

　　好了，量子密钥分发、量子纠缠分发、量子隐形传态，这就是量子卫星的三大使命，让我们一起静待量子的科学奇迹吧！