法媒：中國成量子通信技術(shù)先驅(qū) 拿兩個世界第一

資料圖片：“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星與興隆量子通信地面站建立天地鏈路。新華社記者 金立旺 攝

法媒稱，中國實現(xiàn)兩個世界第一。中國憑借8月9日在《自然》周刊上發(fā)表的兩項成果確保了在量子通信這一未來通信技術(shù)領(lǐng)域的至上地位。該技術(shù)主要可以提升通信過程中的安全性。中國從“墨子號”的投資中獲得了回報。這枚科研衛(wèi)星于2016年8月16日發(fā)射，在距離地球500公里至1200公里處的低軌運行。再加上《科學(xué)》周刊今年6月16日發(fā)表的成果，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉帶領(lǐng)的團(tuán)隊完成了三大實驗：量子隱形傳態(tài)、量子糾纏分發(fā)和量子密鑰分發(fā)。此前這些實驗僅在地面的光導(dǎo)纖維中完成過。

據(jù)法國《世界報》8月15日報道，加拿大研究人員1984年提出了一份保障安全分發(fā)密鑰的協(xié)議，不僅是為了禁止竊聽，也是為了確保如果出現(xiàn)竊聽當(dāng)事人能夠獲悉。中國人將這份協(xié)議應(yīng)用于衛(wèi)星與地球之間，最短距離（600公里）實現(xiàn)每秒發(fā)送數(shù)千比特的信息量。巴黎電信技術(shù)學(xué)院科研教師羅曼·阿洛姆稱贊道：“他們解決了大量技術(shù)難題。這是工程學(xué)的一個大項目。”中國團(tuán)隊面臨的挑戰(zhàn)包括復(fù)雜光電器件的小型化及其對太空環(huán)境的適應(yīng)保證，而且尤其是十分精確的衛(wèi)星定位和追蹤技術(shù)的發(fā)展。潘建偉指出：“這就像在300米之外追蹤一根移動的頭發(fā)一樣。”

報道稱，這些進(jìn)步的技術(shù)意義超過了科學(xué)意義，因為這些成就此前都在地球上實現(xiàn)過。20世紀(jì)80年代初，法國科學(xué)家阿蘭·阿斯佩完成了“量子糾纏”實驗。1989年，加拿大完成首次量子密鑰分發(fā)。此后很多企業(yè)將這種系統(tǒng)商業(yè)化。1997年，奧地利安東·蔡林格團(tuán)隊率先完成量子隱形傳態(tài)實驗，當(dāng)時年輕的潘建偉也是團(tuán)隊成員之一。

歐洲最大量子信息實驗室之一量子技術(shù)研究中心主任羅納德·漢松認(rèn)為：“真是了不起的進(jìn)展。中國的實驗開啟了一個新時代。他們完成了首批地空基礎(chǔ)量子任務(wù)。將遙遠(yuǎn)的系統(tǒng)通過量子連接起來已經(jīng)成為現(xiàn)實。”

報道稱，長距離傳輸必須通過太空，因為光導(dǎo)纖維中信號受損導(dǎo)致糾纏與隱形傳態(tài)被限制在100多公里的距離內(nèi)才能完成。而且與常規(guī)世界相反，在量子物理學(xué)中不可能增強或者重復(fù)一個信號。因此人們關(guān)注宇宙真空環(huán)境，即便考慮到大氣層的厚度，這里的損耗也要小得多。但成本這么高的網(wǎng)絡(luò)又有什么用呢？更加安全的密鑰當(dāng)然是個動機，但當(dāng)前“經(jīng)典”技術(shù)還在發(fā)揮作用，而且?guī)в蟹潜Ｃ苊荑€協(xié)議。

巴黎第六大學(xué)國家科學(xué)研究中心研究負(fù)責(zé)人埃萊妮·迪亞曼蒂明確指出：“當(dāng)前的量子計算工作讓這些系統(tǒng)面臨危險，量子密鑰是一種解決方案。”研究人員還希望建設(shè)有新性能的“量子網(wǎng)絡(luò)”，能夠?qū)⒂嬎惴职l(fā)到多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上完成，而無需節(jié)點接觸數(shù)據(jù)。

報道稱，中國并不是唯一一個了解這些關(guān)乎國家防御和主權(quán)的重大挑戰(zhàn)。韓國、日本、新加坡和加拿大也有陸地和太空計劃，或者是從無人機、熱氣球和飛機實施的空中計劃。在歐洲、研究人員爭取人們對發(fā)展這些太空技術(shù)的關(guān)注，卻是徒勞。埃萊妮·迪亞曼蒂希望：“這些結(jié)果或?qū)⒋碳W洲的科研活動。”

報道稱，潘建偉現(xiàn)在希望提高密鑰系統(tǒng)的效率，把衛(wèi)星作為兩個地面站的中繼站來實現(xiàn)安全加密。中國研究者們還提到與歐洲合作完成兩大洲之間密鑰分發(fā)的可能性。（編譯/趙可心）