量子之父潘建伟:受到他国栽赃后,用实力回击,打破量子通信记录

近年来,我国科技水平不断提升,特别是在高新技术领域弯道超车,进入了第一梯队。作为多年来科学研究的领头羊,美国感到了前所未有的危机,某些西方媒体对中国的科技发展感到嗤之以鼻,可谓是"酸葡萄心理"作祟。

令人遗憾的是,他们非但没有选择回归到积极竞争,或与中国合作共赢,反而肆意抹黑中国科学家,这次,西方选择了抹黑中国量子领域科学家潘建伟,却反而被潘建伟团队的全新突破打脸,实在是贻笑大方。

量子之父潘建伟:受到他国栽赃后,用实力回击,打破量子通信记录

事件:美国情报公司栽赃中国量子物理学家

潘建伟,拥有"量子之父"的美誉,主要研究领域为量子物理学以及量子信息研究,是该领域具有重要国际影响力的科学家之一,也是中国量子卫星"墨子号"的首席科学家。

2019年,潘建伟及其带领的研究团队荣获美国科学促进会设立的科学界重磅奖项:纽科姆·克利夫兰奖,该奖项已经设立了九十余年,而这是中国科学家首次凭借在中国本土完成的研究成果而获得此奖。

在当下的量子物理学界,潘建伟教授可谓无人不知无人不晓,而在群众眼中,他也是一位光彩熠熠的明星科学家。

量子之父潘建伟:受到他国栽赃后,用实力回击,打破量子通信记录

近日,据《华盛顿邮报》报道,美国一家名为"斯派德"的安全情报公司发布了一份关于中国量子物理技术的报告。该报告通过歪曲事实、断章取义等低劣手段,刻意栽赃以著名中科院院士潘建伟为首的中国量子物理学科学家。

该报告声称,中国派遣相关领域学者到美国和欧洲的顶尖大学和研究机构进行学习,待学者完成学业后,中国就借助一些"不成文协议"要求他们回国支持中国的科学研究工作;报告甚至暗指潘建伟利用西方技术和学术项目发展中国军工。

以上报告纯属子虚乌有,是西方相关势力意图抹黑中国的低劣招数,所谓"君子坦荡荡,小人长戚戚",这一事件也从侧面反映出中国量子物理学正在弯道超车领跑世界,展现了中国在高精尖科学研究领域的长足进步。

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观点:量子计算是和平时代的"核武器"

2018年5月9日,潘建伟受邀参加C3安全峰会并发表主题演讲,演讲中他分享了关于量子计算的一些看法。

潘建伟指出,经过多年的发展,信息技术现在遇到了一些严峻的挑战,主要是两个瓶颈:第一个瓶颈是信息安全,随着计算能力的发展,信息安全正成为越来越紧迫的问题,所有依靠计算复杂度构建的经典加密算法,都有可能被高密度暴力计算破解。

第二个瓶颈是冯·诺依曼架构的计算机无法获取更强大的计算能力,摩尔定律已经到达天花板,目前世界上的计算机都是综合性的,不可能在短时间内完成对巨量数据的穷尽搜索。

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现在看来,冯·诺依曼架构计算机的发展已经受到很大的约束,上述的两个瓶颈无法在传统计算机身上得到解决,所以科学家把希望寄托在量子计算机上。

量子有一个非常奇怪的特性,即其不能被精确地复制,而且对量子的测量又会影响它的运动,这决定了它不可能被精准测量和复制,这是量子加密技术安全性的前提。

最后,在计算能力方面,量子计算机的计算能力也会显示出巨大的优势,例如,普通计算机需要100年时间才能完成的一些方程式计算,量子计算机只需0.01秒即可完成。

在潘建伟眼中,量子计算就是和平时代的"核武器",各个大国都无法承受在量子技术革命竞争中失败的代价,"输了量子计算就是输了未来"。说到这里,我们也可以理解,为何西方社会面对中国在量子领域赛道的赶超时,会如此嗤之以鼻乃至大惊失色了。

量子之父潘建伟:受到他国栽赃后,用实力回击,打破量子通信记录

突破:潘建伟团队打破全球量子通信纪录

曾几何时,"墨子号"量子卫星发射成功,此次升空的第一要务,是借助科学卫星进行星地QKD。除此之外,"墨子号"还进行了多个量子力学实验,其中包括进行量子力学完备性检验、量子远程传态,以及广域量子纠缠分发等实验研究。

"墨子号"的发射成功是向建设广域量子保密通信网络迈出的重要一步。

但是,"墨子号"同地面间的通信并不是百分百安全的,该通信站点构建的不足之处在于卫星本体,一旦带有意图不良的航天人员通过科技手段攻击"墨子号"卫星本身,他就可能从数据源头获取量子密钥,那么这个加密系统也就被破解了。

出现问题就解决问题,这一缺陷的存在也激励着中国量子物理领域科学家的一次次突破。

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这一次,潘建伟团队实现了基于数千公里量子纠缠的密钥分配。根据《自然》杂志刊登的文章,潘建伟所带领的团队于新疆南山站和青海省德令哈站之间进行了此次科学实验。为了提高量子密码链路的效率,试验人员改进了卫星和地面站目标的获取、定向和跟踪系统;

研究人员还提高了地面透镜和其他仪器的数据收放效率和容量。实验结果是,量子密钥以每秒0.12比特的最终编码速率得以构建,表明这种传输方式的传输速度和效率是地面光纤的1亿倍左右。在实验过程中,研究人员还采用不同方式对运行中的系统进行攻击测试,测试结果表明系统非常安全。

此外,千公里量子密钥分配的设计,使得纠缠的来源问题不再威胁到通讯安全,因为只要通讯双方能够检测到量子纠缠,就仍然可以生成安全密钥,实现"无中继量子分布",这一突破也解决了先前在"墨子号"卫星上出现的隐忧。

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潘建伟教授说:"我认为实现一个独立于可信中继的长距离纠缠量子密钥分配协议,是量子通信领域一个重要的里程碑。"

恐怕这回,西方某些人的"酸葡萄心理"又要更加严重了,希望他们能够摆正心态,回到积极竞争,合作共赢的正确道路上来。




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