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我國正式向世界宣布,量子網絡迎來里程碑式突破!
這不是實驗室里的小進步,而是能落地、能組網、能改寫未來通信格局的硬核成果。
曾經只存在于科幻里的絕對安全、超遠距傳輸,今天被中國科學家變成現實。
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它到底有多厲害?將如何改變我們的生活?背后藏著哪些震撼細節?
量子通信最核心的困境,其實用一句大白話就能說清楚:信號傳不遠。
量子信號在光纖里跑著跑著就沒了,而且衰減的速度快得離譜。
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普通光信號弱了可以加個放大器續命,量子信號不行——量子力學的鐵律擺在那里,你一碰它、一測量它、一試圖復制它,它就直接廢了。
科學界不是沒想過辦法。量子中繼這個概念提出來很多年了,思路跟接力賽跑一樣:長距離跑不了,那就拆成好幾段短距離,每段之間用量子糾纏接力傳遞。
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理論上,這條路完全走得通,但現實很殘酷,問題出在哪呢?出在時間差上。
量子糾纏這個東西太嬌貴了,它的壽命,居然比建立它所需要的時間還短,你可以想象一下:接力賽里前一棒的人已經跑到了交接區,結果手里的接力棒自己消失了,后一棒的人連摸都沒摸到。
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這個死結,困住了全世界幾十年,誰都知道該怎么解,但誰都做不到。
最近國內的研究團隊終于把這個死結解開了,他們做到了什么?說出來可能會讓人覺得不夠震撼:把糾纏的壽命,做到了比建立糾纏的時間稍微長那么一點。
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但這個稍微長一點,恰恰是從零到一的本質飛躍。
在這之前,全世界沒有任何團隊能做到糾纏壽命超過建立時間,所有人都被卡在這條線的下面。
而一旦你跨過了這條線,哪怕只多出一絲一毫,整個量子中繼的邏輯鏈就通了,接力棒不會在交接之前消失了,后一棒的人終于能穩穩接住了。
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這意味著量子中繼從一個理論上可行的方案,變成了一個實驗上已經驗證可行的方案,這兩者之間的差距,比很多人想象的要大得多。
過去國際上有不少人對量子中繼持懷疑態度,覺得這條路可能走不通,而現在爭論的焦點直接從能不能做到變成了怎么做得更好,這才是真正意義上的質變。
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如果說量子中繼解決的是傳得遠的問題,那緊接著的另一項突破,解決的就是傳得安全的問題——而且是絕對安全。
在量子中繼的基礎上,研究團隊進一步實現了一個密碼學領域夢寐以求的目標:器件無關的量子密鑰分發。
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這個名字聽著拗口,但本質非常好理解,傳統的加密手段,安全性建立在數學難題上——理論上能破解,只是目前算力不夠。
量子密鑰分發把安全性提升到了物理定律層面,但過去有個隱患:如果通信設備本身被動了手腳,安全性照樣可能被攻破。
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而器件無關的方案,把最后這塊短板也補上了,它的安全性不依賴于你是否信任設備,哪怕通信設備是對手給你的,哪怕里面被植入了后門,只要實驗數據能通過物理學的嚴格檢驗,密鑰就是絕對安全的。
這才是真正的無條件安全,安全性由物理定律本身來擔保,不是靠信任、不是靠假設、不是靠算力不夠所以暫時安全。
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這項突破在實際光纖網絡中完成了驗證,傳輸距離相比之前的國際最好水平實現了數量級的飛躍。
兩項成果幾乎同時登上了國際最頂級的學術期刊,這本身就是學術界對其含金量最直接的背書。
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把視角拉遠一點看,這次的突破跟之前的量子衛星形成了非常漂亮的戰略配合。
衛星走的是天上的路線,解決的是超遠距離的量子通信問題,這次的成果走的是地面光纖路線,解決的是城市范圍乃至更遠距離的網絡覆蓋問題。
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天上一顆星,地下一張網,一個天地一體的量子通信體系正在成型,放眼全球,能同時在這兩條路線上都拿出實質性成果的,目前只有我們。
歐美日各國在量子領域投入的資源并不少,但在可擴展量子中繼這個最關鍵的技術節點上,實打實的實驗驗證,是我們率先拿出來的。
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這不是簡單的領先一步,而是為整條技術路線樹立了標桿,證明了它的可行性。
在我看來,誰率先掌握了可擴展的量子中繼技術,誰就拿到了下一代安全通信基礎設施的入場券,而這張入場券,現在在我們手里。
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從概念的提出到實驗的驗證,這條路走了將近三十年,無數團隊嘗試過、失敗過、再爬起來重新來過,才有了今天這個從零到一的突破。
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至于它什么時候能走進普通人的日常生活,我覺得樂觀地看可能不需要太久。
技術落地從來都是這樣——在臨界點到來之前漫長而沉默,一旦跨過那條線,加速度會超乎所有人的想象。
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