量子通信能否在核潜艇上进行？已取得重大突破，中国独此一门绝技
科学认识论
百家号18-07-01 14:52
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潘建伟带领中国团队在量子通信领域取得了突破性的进展。同时也饱受争议，原因就在于出在量子通信这个名字上！首先量子通信绝对不是骗局，它只是利用量子理论进行传统信息的加密而已。早在上个世纪就有国外研究团队在做了！
量子通信首先很容易让你误以为是利用量子纠缠进行信息传递。其实不然，量子通信全称是量子加密通信，是利用量子力学的某些理论对传统信息进行一种绝对加密的！包括测量塌缩，量子不可克隆性！
我国已经掌握了核心的量子密钥分发技术，也在不同的场所进行了大量的验证实验，包括墨子号卫星空对地进行的量子密钥分发！
我们先了解一下具体的原理，就能知道量子加密通信能否在核潜艇上进行！
所谓量子纠缠分发顾名思义它就是验证两个纠缠量子之间是否满足贝尔不等式来检验量子纠缠的存在。所以这是验证远距离量子力学正确性和实现广域量子网络必不可少的手段。
其实这个实验最早就是贝尔为了验证量子纠缠现象是否存在的一个实验：简而言之就是让一台机器不断向两个方向发射一对对纠缠光子，然后随机沿着不同的角度，分别对纠缠光子的偏振方向进行测量。但由于一个地点的测量信息即使以光速飞行，也来不及在实验结束之前影响到另一个地点的测量，那么实验结果就会满足一个不等式，叫做贝尔不等式。
但是在以往的类似实验中，探测装置的距离都不够远，那么如果距离再远一些，量子纠缠是否仍然存在，贝尔不等式的结果会不会改变？会不会受到引力等其它因素的影响？
大量实验证明在陆地上光子就会受到大气的干扰，传输距离不可能太长。但是在太空中就不是如此了，所以2017年6月，中国科学技术大学潘建伟教授等一大批学者利用量子科学实验卫星，在相距1200千米的两个地面站之间，成功完成了贝尔不等式的测量。
所以这个实验也为将来发展一种基于量子纠缠的量子保密通信打下了基础。
量子密钥分发
而量子密钥分发顾名思义就是关于用户之间共享密钥的分发！其最早1984年就提出来第一个量子密钥分发协议，虽然量子密钥分发在理论上是绝对安全的，但是因为现实条件问题还存在许多隐患。
在这个问题上中国科大潘建伟教授的研究绝对是世界领先水平，他在2013年，在国际上首次实现测量设备无关的量子密钥分发彻底解决了所有针对探测系统的黑客攻击。2014年，将测量设备无关的量子密钥分发安全通信距离拓展至200公里。2016年，又在国际上首次实现了基于不信任中继的量子密钥分发网络。
同年，又在国际上首次实现超过400公里抵御量子黑客攻击的测量设备无关量子密钥分发。该成果极大地推动了兼顾安全和实用的远距离光纤量子通信的发展。
说到这里，你或许就明白了，量子通信的本质依旧是传统的电磁信号，不过这个电磁信号有了量子技术的加持而得到了绝对安全的保护。核潜艇是一个国家的二次核打击能力的象征，军方与核潜艇的通讯属于国家最高机密，如果墨子号卫星可以和核潜艇建立其量子通信，那么这其中的信息安全就不用再担心了！
理论上，核潜艇只要搭建起一套可以接收到量子密钥的通信系统，就可以进行量子通信了。如果在水中的接收信号弱，可以让核潜艇浮到水面进行通信！目前这一工作还在保密进行中！就在去年，上海交大的一个研究小组已经成功进行了世界首例水下量子通信的实验。这一成果将很快用到核潜艇上。于此同时，美国《国家利益》网站也对此次水下量子通信进行了夸大式渲染报道！如果在未来几年，量子通信系统成功装备到核潜艇上，中国的核潜艇通信安全将遥遥领先于他国！