量子通訊實驗成功 中國搶先打造超強「防駭」網路

圖文/鏡週刊

雖然我們不像愛因斯坦那樣聰明,但至少我們知道愛因斯坦也有不懂的東西,像是量子物理

量子物理中最重要的現象之一,是當2個粒子發生糾纏(entanglement)時,只要其中一個狀態改變,另一個粒子也會立刻發生變化,無論2者相距多遠。這種違反古典力學的現象,曾讓愛因斯坦抓頭搔腮,不解其中傳遞機制爲何,徒呼「詭異」。

數十年來,科學家面對量子的詭異行徑,依然吹鬍子瞪眼,說不出個所以然,但不懂,不代表不能加以利用中國科學技術大學不久前透過去年發射的專用衛星墨子號」,分別朝向位於青海雲南的2個通訊站發出相互糾纏的光子訊號結果在相距1200公里的遙遠兩地之間,成功建立起瞬間的通訊連結,象徵中國在量子通訊發展腳步上,已經超前了歐美一步。

同樣看好量子的潛力美國產官學界走的方向不太一樣,主要着重於「量子電腦」這一塊,歐洲則是仍停留理論階段反觀中國,因爲有官方無條件支持,早從5、6年前就開始打造量子通訊衛星,去年發射成功,今年正式投入通訊實驗

中國積極開發量子通訊技術,部分動機來自於2013年的史諾登泄密事件,讓北京當局驚覺美國刺探手法無孔不入,爲了反制美國的監聽技術,有必要開發一種滴水不漏,確保資訊不被有心人竊取的通訊技術。

量子通訊可以「防駭」的原理,是利用量子力學另一個特性,也就是光子這一類次原子,只要被「看過」(或者說「觀察到」,「接收到」,或「攔截到」),其狀態就會發生改變。由於這個特性,駭客無法不着痕跡地竊取資料加密金鑰,從而確保通訊的安全和私密性

過去的量子通訊實驗,都是在地面進行,量子糾纏現象只要超過100公里,就會因爲干擾過多而失效。中國這次的衛星實驗,因爲把發射站搬到了太空中,減少了空氣中的粒子干擾,因而一舉把傳輸距離拉大到了上千公里,並且順利完成訊號傳遞。

中國研發團隊聲稱這次的實驗,是打造未來量子網路的第一步,曾參與墨子號其他實驗工作維也納大學學者Anton Zeilinger,也認爲此次實驗成果超乎預期。不過目前研究團隊使用的傳輸方式速度過慢,程序上也太複雜,技術上有不少障礙。學者估計距離中國真正打造出一個實用的量子網路,至少還需要幾年的時間

資料來源:WSJ, Nature

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