據消息稱,下個月我國進行全球首次實現衛星和地面之間的量子通信,發射世界第一顆量子科學實驗衛星,搭建實現天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。
接下來的9月,量子通信的核心環節:密鑰(加密、解密的鑰匙)傳輸實驗,將搭乘天宮二號空間實驗室,上天展開實驗。
這意味著,世界上第一封絕對不會被截、被破、被復制、只能是天知地知、你知我知的密信,將要誕生。
為保密通信實驗而發射量子衛星
在衛星界,一般大衛星都至少上噸,量子通信衛星在塊頭上,算是秀氣的小衛星,只有640公斤。它有點像人類中一些出類拔萃的小個子奇才,在實現天、地光學設備對準之后,這顆量子衛星將執行的一個主要任務:天地之間的量子保密通信。
傳統的通信加密和傳輸安全,都是依賴于復雜的算法。說白了,是欺負計算機來不及算出所有的可能。
比如,為了對一個400位的阿拉伯數字進行因子分解,目前最快的超級計算機將耗時上百億年;所以,現在的數字密碼體系是安全的。
可是,目前全世界都盯著量子計算機的研發。一旦出現具有相同時鐘脈沖速度的量子計算機,只需大約1分鐘便可計算完畢。
即便是再高級的保密通信,只要是通過當前的電話線、無線電、光纖等手段,都會面臨被破譯和竊聽的可能。在計算能力兇猛的量子計算機面前,傳統傳輸的密件,就像在裸奔一樣。
所以科學家要嘗試量子通信,由量子來押鏢這趟信息傳輸的征程。因為通俗地說,它傳輸的是光粒子,而不是數字。
量子衛星具有不被破解、復制的特性
今年9月將發射升空的天宮二號空間實驗室,會攜帶中國科技大學潘建偉院士團隊的一個項目載荷(衛星平臺所攜帶的儀器和設備):天地量子密鑰傳輸實驗。
這一系統用于驗證量子密鑰分發的核心環節,實現量子密鑰的天地分發。
第二次世界大戰中,波蘭人和英國人成功破譯了德國著名的“恩格瑪”密碼,盟軍由此得知了德國的許多重大軍事行動;美軍破譯日本的高級密碼——“紫密”,從而擊斃了日本海軍大將山本五十六,一舉扭轉了美軍在太平洋戰場的被動局面。
這些都是人類歷史上,密碼攻防戰中的典型戰例。當然在量子通信傳輸加入保密界后,格局就不一樣了。