第56章 量子通讯技术(1/1)

首发：~第56章 量子通讯技术

目前的量子通信其实包含两层含义：量子密钥分配和量子隐形传态。

量子密钥分配可以建立安全的通信密码，通过一次一密的加密方式可以实现点对点方式的安全经典通信。

具体做法是用弱相干光源发射光子，因为弱相干光源弱到一定程度，光子是一个一个往外蹦的，以此代替单光子源。

把一个信息编码在一个光子上，一个光子有着不同的量子态，代表着0和1，把光子通过光纤发射过去，接收方接到密钥后进行解码。

本质上说，量子密钥分配其实依旧依托于光纤通信，而单光子具有不可分割性是量子密码安全性的物理基础，因而量子密钥分配并非颠覆经典通信，更像是给经典通信增加了一把量子密码锁。

现有的量子密钥分发技术可以实现实验室状态下200公里以上的量子通信，再辅以光开关等技术，还可以实现量子密钥分发网络。

目前，开始产业化的就是量子密钥分配，而不是量子隐形传态，比如之前提到的北京到上海的2000公里量子通信干线，以及沪杭量子通信干线，陆家嘴量子通信金融网等。

量子态隐形传输是基于量子纠缠态的分发与量子联合测量(量子纠缠是指两个量子态具有相干性或处于关联状态，量子纠缠态分发是指制备纠缠粒子对，将不同的粒子对发往不同的地方)，在经典通信的辅助下实现量子态的空间转移而又不移动量子态的物理载体。

2016年2月，潘建伟院士、陆朝阳教授搭建了6光子的自旋-轨道角动量纠缠实验平台，实现了自旋和轨道角动量的同时传输，在量子隐形传态方面取得重大突破。

人类主攻量子通信技术的有潘建伟院士带领的团队和郭光灿院士带领的团队，两个团队在研究量子通信方面呈现你追我赶的架势：

潘建伟院士在实现实验室状态下200公里的量子密钥分配;

郭光灿院士实现了实验室状态下260公里的量子密钥分配;

在2015年2月潘建伟院士、陆朝阳教授等完成的\"多自由度量子隐形传态\"

2016年8月16日1时40分，龙国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称\"量子卫星\")发射升空。

但是不管量子密钥分配和量子隐形传态都只能算是信息加密技术，并没有蕴含超距纠缠效应，也就是说并无法实现超距通讯。

目前，限制量子通讯技术的关键难点就是我们无法对单个光子进行精确操控。

如果能对单个光子进行精确操控，那么只要能够对另一颗纠缠态的量子进行观测，就可以实现超距通讯。

所以现在人联科学院要攻克的难题其实只有一个——对单个光子实现精准操控。

这在以前是非常难得，但是自从有了“星辰”之后却成为了并非不可攻克的难题。

因为人工智能的算力足以支撑对单个光子的精准操控。

所以在超距量子通讯项目立项半年之后，人类就实现了从月球到地球的超距即时通讯。

其实算起来还是靠的人家龙族的超级生物计算机，但是成功了就是成功了，老祖宗的东西给子孙后代用天经地义。

现在好了，有了超距即时通讯技术，那么至少在通讯技术这个方面人类超越了比邻星人，在面对比邻星人的时候也不是毫无还手之力了。

另外就是有了超距即时通讯技术，那么不管是人类发射的无人探空飞行器也好，还是人类已经开启的天宫计划也好，都等于解决了最大的障碍。

人类终于不用为通讯延迟而苦恼了。

于是人类的太阳系行星探索计划提上了日程。

首先就是要对月球进行全面的勘探和了解，为建立月球卫星要塞和月球军事基地奠定基础。

其次就是要探索火星，为改造火星环境，为人类备份星球做准备。

因为要想在星际宇航时代占据有利位置，那么人口大爆炸是必然的方向和选择，建立外星殖民地也就成了题内之意。

更何况，不管是地球还是月球的矿产早晚有开采完成的一天，按照目前人类的资源消耗速度，恐怕也坚持不了多长时间。

因为人类进入星系文明之后，资源消耗量呈几何指数提升，举个简单的例子光是建立太空电梯消耗的碳纳米管就要9万千米，每根碳纳米管直径有5米粗细，这样的碳纳米管需要的可不止一根。

这么巨大的资源消耗量，自然不可能只依靠地球和月球提供。

事实上，人类科学院已经开始研究前往小行星带进行行星采矿的自动采矿飞船——工蜂级采矿船。

而且大型太空冶炼工程船——蜂巢级工程船也在研发当中。

由于太空中的真空环境，所以在太空中进行矿产冶炼才是最好的选择，更何况人类还有分子分解纳米机器人技术。

所以人类完全可以实现采矿、冶炼的全太空作业，这样就大大降低了矿产运输的压力和花费，也大大提高了矿产的利用效率。

受益于此，人类的机器人技术得到了突飞猛进的发展。

尤其是在“星辰”人工智能接管人类生产管理之后，机器人成为了人类的主要工程工具。

人类的各项巨无霸工程，例如：建木太空电梯工程，凤巢太空港工程，月球军事要塞工程，鸾鸟二型星系宇航星舰工程，都得到了快速发展。

截止2035年，建木太空电梯工程已经接近完工，凤巢太空港工程也同步进行。

月球军事要塞工程完成了地下工程的建设，要塞主炮：十米级等离子脉冲炮也在安装之中。

注：等离子脉冲炮也称脉冲等离子轨道炮，是一种高能量武器，利用光子技术来产生强电磁脉冲，将其聚焦成炮弹或能量束。

概念描述：

光子技术：是一种高度激发的物质状态，其中的原子或分子获得了电子，形成带正电荷条件和带负电荷离子，而电子则游离在其中。产生的，并具有独特的物理特性。

脉冲能量：脉冲等离子轨道炮利用高能电磁场来产生脉冲能量。这些脉冲能量在瞬间内输送给等离子体，将其激励为高能态，形成高温束。

轨道设计：在轨道上安置电磁线圈，通过电流在线圈内产生磁场，电磁力。这种电磁力可以加速能量进行沿轨道运动。

打击范围：等离子脉冲炮可用于反舰、反导弹、反卫星等作战任务。