中国量子科技有一重大突破,美国三军所有加密技术都难防御

这几年可以说是中国尖端科技大爆发的一年,既有临时实验室“实践十号”和“长征火箭”的先进运载工具和载荷齐登场,又有中国航天60周年的重大庆典,当然还包括全国人民瞩目的“量子”物理学前沿研发。

中国量子科技有一重大突破,美国三军所有加密技术都难防御

“量子”物理学是中国科技界多年来努力攻关的前沿科技领域。量子这个两字单词别看简单,英文单词quantum也不复杂,但是其中代表的“相当数量的某物质”却是物理学中不好控制的微粒子。量子作为一种不可分割的物质基本个体,其中包含量子纠缠等复杂的规律,必须对这些量子进行人为控制甚至异地遥控,才能使其爆发出惊人的能量,达到为人类造福的目的。“量子控制”能够应用到现实生活的领域非常多,如今人们触手可及的电脑就离不开它。比如,利用量子技术进行超级计算和加密通信。

中国量子科技有一重大突破,美国三军所有加密技术都难防御

目前,中国科学技术大学潘建伟院士已经带领量子光学和量子信息研发团队进行了量子计算机求解线性方程组的实验,这在国际上尚属首次成功应用。线性方程组广泛应用于几乎每一个科学和工程领域。日常的气象预报,就需要建立并求解包含百万变量的线性方程组,来实现对大气中温度、气压、湿度等物理参数的模拟和预测。而高准确度的气象预报则需要求解具有海量数据的方程组,假使求解一个亿亿亿级变量的方程组,即便是用现在世界上最快的超级计算机也至少需要几百年。中国发展出世界领先的多光子纠缠操控技术之后,就能运行求解2×2线性方程组的量子线路,标志着我国在光学量子计算领域保持着国际领先地位。

这种中国国产先进量子计算机如果能够应用到军事情报加密领域,那么就可以破解世界各国银行、政府和军队使用的最复杂的安全密码。尽管无迹象表明中国人民解放军已经有相关的研究项目,但是位于合肥的民用稳态强磁场实验装置可能已经启动,用来创设量子计算所需的极端环境。另外,党和国家对中国量子计算机研发工作高度重视,中国国家自然科学基金会仅在去年便为90个量子相关项目提供了资助。未来中国军用量子计算机一旦先于强敌作战应用,那么美国三军所有加密技术在其面前都不堪一击,届时将是中国军队的量子时代。正如中国某科学家所言,尽管在看不到敌人的情况下很难构筑防御,但目前已有许多项目开始研究量子加密,若等到首台量子计算机问世再开始,就太晚了。

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2016年,中国科技界将上演一出量子好戏,由于全球首颗量子科学实验卫星已完成载荷、平台产品研制,中国相关部门正在对发射星进行集成测试。另外,量子通信“京沪干线”已完成1500多公里主干线光缆勘查和改造,今年也将进行二期现场实施建设。全国政协委员、中国科技大学常务副校长潘建伟团队担纲的两大量子项目进展顺利,将于今年建设完成。

正如潘建伟委员所言,如果项目组的两大课题都能成功完成,那么中国就能构筑天地一体化量子通信网络。这种网络虽然目前只是雏形,但是能够验证技术的可行性,未来具备一定的技术成熟度之后,中国民用通信和军事通信都将获得几何级数的突破。

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