現在而今眼目下,以衛星中轉的方式、量子糾纏原理進行保密信息傳輸的量子通信早有實例且已獲認同,那就是世界最先一個量子衛星中科大2016年成功發射的墨子號。 墨子是2000多年之前戰國科學家,對光學發展做出巨大貢獻,他最先發現光沿直線傳播原理。
根據一些科普介紹,量子通信若是通過地麵光纖實現,因為光纖本身存在損耗,會導致量子糾纏品質下降;如果在近地麵自由空間進行量子通信又會受到天氣、障礙物和地麵曲率的影響;所以量子通信的理想狀態發生在太空中以衛星中轉方式保密實現。去年2022諾貝爾物理學獎頒發給量子糾纏重大貢獻科學家,為第二次量子革命奠定基礎,量子衛星的發展氣勢不言而喻。
圖1: 攝於德國柏林的洪堡大學。 普朗克,量子力學創始人,他憑借發現量子榮獲1918年諾貝爾物理學獎,描述量子大小的物理常數h,被稱為普朗克常數。
圖2: 洪堡大學清晰牌匾(網圖): 普朗克在此任教1889-1928.
圖3-4: 2022年諾貝爾物理學獎宣布時的資料演示片中,中科大的墨子號量子通訊衛星作為成功實例展現。 量子衛星由火箭發射升空,在太空裏通過攜帶的量子糾纏發射機向通訊的兩方雙向分發量子,因為量子糾纏原理如果一方被駭竊另外一方立刻感知。 圖裏是墨子號發射量子的兩方---中國和歐洲。(網圖)
圖5-7: 科幻裏的量子衛星,在不久的將來的現實生活中,應該是越來越普遍吧?