中國在火箭上測試量子技術以實現安全通訊

中國最近在量子技術領域取得重要進展,進行了一次關鍵測試,該測試旨在實現來自太空的超安全通訊。這次測試發生在 Space Epoch 的 Yanxingzhe-1 火箭的兩分鐘垂直飛行測試中,該測試於上週四進行。火箭在飛行過程中攜帶了一個激光模塊和一個相位編碼裝置。

這兩個設備由北京量子信息科學研究院的科學家開發,測試的目的是檢驗它們是否能夠承受太空飛行的各種挑戰。量子通訊利用量子力學的一個特性,提供超安全的通訊,專家認為這項技術有潛力成為當今數據加密的無駭客版本。

在火箭即將降落的幾秒鐘內,量子通訊系統進行了測試。Yanxingzhe-1 火箭在飛行中達到了 2.5 公里(約 1.55 英里)的高度,隨後在海洋中進行了柔和的降落。Space Epoch 的目標是複製 SpaceX 的 Falcon 9 的成功,成為首個可重用的垂直火箭,儘管仍有許多挑戰,但這次測試展示了科學測試的潛力。

在這次兩分鐘的飛行測試中,科學家們測試了新的量子通訊系統。報導指出,這項技術最終可能實現無需加密密鑰的超安全通訊,並幫助中國進一步驗證這項新技術,這是近年來一系列測試的延續。北京量子信息科學研究院在其官方社交媒體帳戶上表示,「這次發射主要測試了模塊在火箭上升過程中遇到的各種環境壓力的穩定性,例如振動和輻射。」

激光模塊設計用於生成穩定的光脈衝並抵抗輻射,而相位編碼模塊則以極高的精度處理單光子信號。

中國的最終目標是建立一個完全集成的空天量子安全直接通訊(QSDC)網絡,這一概念最早由國內物理學家於 2002 年提出。QSDC 被認為是量子密鑰分發(QKD)的補充,後者生成加密密鑰,允許通過傳統通道進行通訊,而 QSDC 則直接通過量子通道發送信息。科學家認為 QSDC 更有效且更安全,因為它直接利用這些量子通道。

量子通訊被認為是安全通訊的重要一步。研究院在聲明中表示,QSDC 預計將在未來建立超安全通訊基礎設施中發揮關鍵作用。這項技術利用量子纏結的特性,兩個原子的量子狀態即使在遠距離分離的情況下仍然保持聯繫。

由於這一量子力學的特性尚未完全理解,使得通訊不易受到駭客攻擊。這些原子能夠鏡像其量子狀態,並且沒有明顯的連接。

團隊採用了模塊化設計,充分利用可用的國內測試平台。通過逐步測試每個組件,旨在降低成本並加速空對地通訊網絡的推廣。在上海,另一個團隊已經測試了一個跨越約 300 公里(約 186 英里)的 QSDC 網絡,這一範圍符合城市間通訊的要求。在這些測試中,纏結量子態的保真度保持在 85% 以上,據報導,這一範圍滿足低錯誤通訊的要求。此外,美國普渡大學和橡樹嶺國家實驗室(ORNL)最近也展示了來自現場核反應堆的安全量子通訊。

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Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。