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270楼
发表于: 2020-06-28
以信号损耗为例。科学家们一般使用单光子作为物理载体来传输密钥,但因为单光子信号不能被放大,再加上传输信道——光纤对单光子的吸收,随着传输距离的拉长,单光子信号损耗呈指数增长。通过30余年坚持不懈的努力,如今,国际学术界在实验室中将点对点光纤量子密钥分发的距离提高到了500公里。
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271楼
发表于: 2020-06-28
如何实现更远距离的量子通信?使用可信中继是一个行之有效的方法。什么是可信中继?潘建伟认为可以理解为“接力跑”:单光子在光纤中从a地要跑到b地,可跑着跑着没力气了,这时就可以设置个值得信赖的节点让密钥“落地”一下,再由其他光子接着向前跑。比如,利用“墨子号”作为中继,中国科学家在自由空间信道实现了7600公里的洲际通信。
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272楼
发表于: 2020-06-28
“理论上讲,只要没有人爬到卫星上去窃听,那么,我们的通信就是安全的。但是,这些中继节点的安全仍然需要得到人为保障。”潘建伟举了个例子:如果人们使用卫星作为中继节点,卫星就掌握着用户分发的全部密钥。如此一来,便带来了另外一个问题:假如这个卫星是别国制造的,就可能会存在信息泄露的风险。
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273楼
发表于: 2020-06-28
那么,如何避免这一可能存在的潜在风险?2017年,“墨子号”首次实现千公里量级的自由空间量子纠缠分发,圆满完成了既定科学目标。此时,潘建伟萌生了一个新的想法:发射一颗卫星花了不少经费,可不可以尝试一下利用“墨子号”作为量子纠缠源,而不是量子密钥的中继点,实现基于纠缠的远距离量子密钥分发?
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274楼
发表于: 2020-06-28
基于纠缠的量子密钥分发的原理是,无论处于纠缠状态的两个粒子之间相隔多远,只要测量了其中一个粒子的状态,另一个粒子的状态也会相应确定。“利用这一特性,我们可以在遥远两地的用户间直接生成并安全共享一组量子密钥,为所传输的二进制信息加密。”潘建伟表示。
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275楼
发表于: 2020-06-28
向着科学的高峰努力奔跑,基于“墨子号”量子卫星的前期实验工作与技术积累,研究团队通过对地面望远镜主光学与后光路进行升级,实现了单边双倍、双边四倍接收效率的提升。
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276楼
发表于: 2020-06-28
有了技术的支撑,“墨子号”量子卫星过境时,同时与新疆乌鲁木齐南山站和青海德令哈站两个地面站建立光链路,以每秒2对光子的速度在地面超过1120公里的两个站之间建立量子纠缠,进而在有限码长下以每秒0.12比特的最终码速率产生密钥。
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277楼
发表于: 2020-06-28
科学家通常就是研究人们平常发现不了的东西,并且在这个研究的基础上把这些稀奇古怪的东西发明出来。如今在科学界出现了一个新鲜词语,那就是戴森球,相信这个词语对于研究科学且对航空领域有兴趣的人们并不陌生,所以戴森球指的是直径2亿千米,是拿来包括恒星开采恒星能的人造天体。
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278楼
发表于: 2020-06-28
原来早在1960年费里曼戴森就提出了戴森球理论,他认为,,地球本身的资源是有限的,远远支撑不到我们把文明发展到高级阶段,所以戴森认为,一个高度发达的文明,必须要有能力将太阳用一个巨大的球状结构包围起来,使得太阳的大部分能量被截住,这样才可以长期的支持高度发达的文明。并且还可以用这种人造天体来寻找外星文明,对此展开研究。
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279楼
发表于: 2020-06-28
那么,既然这种理论被提出来了,发展前景还那么好,那有没有想过一个问题?那就是人类到底什么时候能够制造出戴森球?利用戴森球发展高级文明并去寻找外星超级文明?对于这个问题,科学家经过研究也给出了期限。
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