这些名词在有科学素养的陈廷省长看来,都是可以理解的,但知易行难,理解了是一回事,怎么在试验中验证,甚至利用这种理论,就是最尖端最前沿的量子科技了。
因此,华夏国刚刚在本月内进行的量子卫星试验,就具备了石破天惊的科学意义。
宛如两条长腿在世界上率先跨出千公里级的量子纠缠分发记录,华夏国“墨子号”量子卫星从星空中向地球发出的两道光束,再次振动了全球科技界。
因这一史诗级实验成果,“墨子号”登上了《科学》杂志封面。这到底是什么神奇的成果,引发全球关注?
或许难以置信,两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”,无论相隔多远,一个量子状态变化,另一个也会随之改变。爱因斯坦称之为“鬼魅般的远距作用”。中国量子卫星此次实现的就是“千里之外”的“鬼魅感应”。
从以往百公里级到千公里级,“墨子号”将量子纠缠分发的世界纪录提高了一个数量级,被《科学》杂志誉为里程碑式成就。“一步千里”,对目前已有的常规通信方式来说并不稀奇,然而在量子通信领域却罕见而珍贵。
以往由于没有量子卫星,国内外量子通信地面实验传输距离一直停留在一百公里量级。因为量子地面传输无论通过光纤或大气都有较大信号损耗。
改用卫星从太空中分发,可以大幅缩小信号衰减。这种方式对精度要求极高,好比从万米高空的飞机上扔下一连串硬币,在地面上用存钱罐接住,位置、角度、接收顺序需丝毫不差。
从百公里级到千公里级,华夏国量子卫星的成就,让量子通信向实用化迈进了一大步,并从技术上验证了构建全球量子通信网络的可行性。未来,利用卫星的中转,甚至可以实现地面上相距数千公里甚至覆盖全球的广域量子保密通信。
本次实验成果,也是量子通信向信息安全“终极武器”方向迈出的历史性步伐。在量子保密通信中,由于量子的不可分割、不可复制和测不准的特性,所以一旦存在窃听就必然会被发送者察觉并规避。
正如华夏国量子卫星项目首席科学家潘剑威所说,如果说地面量子通信构建了一张连接每个城市、每个信息传输点的“网”,那么量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。当这张纵横寰宇的量子通信“天地网”织就,海量信息将在其中来去如影,并且“无条件”安全。
最前沿的科学在初期看上去都像魔法。电磁波、极光、晶体管、核磁共振等许多一开始看似枯燥无味或高深难懂的基础研究和实验,却催生了后来不少改变社会的重大发明。这次量子纠缠分发实验,也正是这样一项兼具潜在实际应用和基础科研重要性的重大技术成就,赢得了国际同行的高度评价。
陈廷省长为华夏国科学家团队一往无前的攻坚开拓精神点赞!也期待这次量子通信实验的成功,早日化成利益人类的实际成果。
可这特么的从理论验证到现实试验,再到实际应用,这需要有以十年计的时间。
陈廷省长掌握的资料很详实,2003年开始,潘剑威团队就开始实验长距离量子纠缠。从13公里到100公里,他的团队一步一步走来,始终处于国际引领位置。最终通过太空中的“墨子号”卫星,把科学家一直假想的实验变成了现实。
“从前没有技术能力来做这样的检验。”中科大微尺度物质科学国家实验室研究员彭承志说,比如,让光子走过很远的距离,如果空间是不平滑的,就会产生振动。通过测量光子的偏振,反过来可以验证哪个物理学的理论模型更准确。
潘剑威说,“墨子号”的最新实验成果,为开展外太空广义相对论、量子引力等物理学基本原理的实验检验奠定了可靠的技术基础。
除了科学基础研究的重要作用之外,实验结果也有实际应用价值。
“可以通过远距离量子纠缠来分发量子秘钥,进而构建量子网络。”潘建伟说,把1个光子送到京城,1个光子送到合肥,二者距离1000多公里,这样就可以在京城、合肥之间建立很好的量子通道,进行量子保密通信。
“墨子号”最新实验成果本月16日在《科学》上发表时,这家国际权威学术期刊的几位审稿人断言,“毫无疑问将在学术界和广大的社会公众中产生非常巨大的影响”。
美国波士顿大学量子技术专家谢尔吉延科评价,这是一个英雄史诗般的实验,中国研究人员的技巧、坚持和对科学的奉献应该得到最高的赞美与承认。
加拿大滑铁卢大学量子技术专家延内魏因说,国际上确实存在量子科研竞赛。这个中国团队已克服了好几个重大技术与科学挑战,清楚地表明了他们在高尖领域的实力。
潘剑威背后,可是整个中科院的科研团队,还有全国的资源供其调配,就从本次实验来说,通过“墨子号”卫星,从太空将一对相互“纠缠”的量子“分发”到青海德令哈和云南丽江两个地面站,通过数千对量子的实验检验,发现在两个相距超过1200公里的实验站之间,量子的“纠缠效应”仍然有效。
从青海德令哈到云南丽江,这是跨越了大半个中国的距离,背后动用的是国家资源。可这个小强公司在东阳市虽然小有点名头,成立不过几个月突然就拿出了量子科技。
当然,不是主动拿出来的,而是在国家有关部门的问询下,才说出来,是他们的建造休闲山庄的装置,是量子技术,被美军的缺德系统中的雷达探测,通过量子技术反击,直接毁了缺德系统的雷达。尼玛,这是科幻么?
这个休闲山庄也不是什么军事设施,听说还是专打娱乐休闲探险方面的主题的,怎么脾气就这么差劲,一言不合就戳瞎了人家的缺德系统雷达。不过好像大家第一时间都没有反应过来,这里面蕴含的军事价值。参加听证会的各部门专家领导等都被带歪楼了,就连陈廷省长自己也惭愧了下,当时迫不及待地问起了反映宇宙高等智慧生命的事。
这个小强说能通过虚拟现实技术,重现宇宙中曾经出现过的智慧种族和文明,将其生活,航行,探索或者战争的场面放映出来。这想象就令人激动啊。外星人究竟是怎么个样子,地球人其实想象很贫乏,都是靠好莱坞电影中的设计去想象。
这个小强大言不惭,直接来个原汁原味的宇宙生命呈现,你要说怀疑他的技术,可东阳市的儿童健康益智大本营里,几乎天天都在放映这种地球上各种秘境的景象。
这样的资料很容易搜集,可教育部门根本就没有跟省政府报告过,陈廷省长有些想明白了,教育部门没法子报告,说什么啊?在补习机构里学习的孩子,都不发烧咳嗽感冒,对比下我们的学校环境,做得实在不好?
在补习机构里学习的孩子,成绩明显提升,难道要老师鼓励孩子们少在课堂浪费时间,多去补习机构补课?这是要犯导向错误的。
这两条都拿不出手,难道让教育部门汇报,这个大本营里天天放映虚拟现实电影,教学效果非常好,建议每个学校都安装一个这样的大教室,让孩子们在快乐中学习,在见识中成长?