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滬指震蕩翻紅 量子通信領漲

午後，滬指震蕩翻紅，報3056.43點。深證成指漲0.08%，創業板指漲0.21%。

盤面上，量子通信領漲，新海宜、浙江東方漲停，中信國安、中天科技、凱樂科技漲逾5%。

顛覆技術5年後到來 電視將靠量子點發光

7月22日，浙江大學化學系教授彭笑剛在TCL舉辦的“科學面對面——量子點顯示技術科技科普大講壇”上，對包括《第一財經日報》記者在內的媒體表示，“量子點是人類有史以來發現的最優秀的發光材料，量子點發光將會是下一代顯示技術最有力的競爭者。”

今年2月，科技部發布的國家重點研發計劃專項2016年度項目申報指南中，“量子點發光顯示關鍵材料與器件研究”被列入戰略性先進電子材料重點專項。下一步研發的方向，是高光效低成本的紅、綠、藍量子點材料及“新一代無鎘量子點材料制備技術”，等等。

過去，量子點因使用了一種有毒致癌的元素——鎘，而讓消費者畏懼。對此，彭笑剛特意解釋道：“(量子點電視)鎘的含量，對環境的影響是可控制的。目前來說，量子點對環境的危害，並沒有大家想象的那麽可怕，但是就現有技術而言，要想做到真正不含鎘，還需要時間。”

不過，目前量子點主要應用於液晶電視的背光，提升色彩豐富度，還屬於改良技術，如果真正做出量子點發光的電視，那才是顛覆性的技術創新。目前看，這至少還要五年。也就是說，未來五年內，量子點電視與被稱為下一代顯示的OLED電視之間，還有一場持久戰。

量子點屬於一大類新材料——溶液納米晶中的一種。溶液納米晶具有晶體和溶液的雙重性質。與其他納米晶材料不同，量子點是以半導體晶體為基礎的。尺寸在1~100納米之間，每一個粒子都是單晶。

當半導體晶體小到納米尺度，不同的尺寸就可以發出不同顏色的光。比如硒化鎘這種半導體納米晶，在2納米時發出的是藍色光，到8納米的尺寸時發出的就是紅色光，中間的尺寸則呈現綠色、黃色、橙色等。量子點的化學成分，發光顏色可以覆蓋從藍光到紅光的整個可見區，而且色純度高、連續可調。

而OLED(有機發光二極管)，具有輕、薄、色彩炫麗、可卷可曲等優勢和特點。目前，OLED已被廣泛應用於高端智能手機領域，但是OLED大屏電視的市場滲透率還很低，主要是受制於大屏OLED面板，尤其是大屏4KOLED面板的低良率與高成本。

所以，在創維、LG、康佳、長虹等力推OLED電視的同時，TCL、三星等則舉起量子點電視的大旗，並認為量子點電視能縮小甚至超越OLED電視在色彩豐富度上的差距，而且量子點電視的成本遠低於OLED電視。

大力研發新型的顯示技術，這是中國彩電企業真正超越歐美日韓企業的唯一機會。而彭笑剛坦言，量子點技術的研發上，“不能說我們的水平在國際上靠前，只能說處於領先地位。”

TCL多媒體的CTO陳光郎7月22日也表示：“目前，在印刷顯示技術上TCL已經投入幾十億研發費用，雖然說五年是目標，但是很大可能五年後都還是停在實驗室階段，真正應用還要更長的時間。”

中國量子計算機研究獲突破性進展 中科大成功研發量子芯片

近日，我國量子計算機研究取得突破性進展，中國科技大學量子實驗室成功研發了半導體量子芯片。

據央視新聞8月11日消息，量子芯片相當於未來量子計算機的“大腦”，研制成功後可實現量子的邏輯運算和信息處理。有了計算，量子的存儲及控制技術也必不可少。這款三明治型的固態量子存儲器，在低溫有磁場的輔助設備中才能工作。

中科院量子信息重點實驗室研究員周宗權表示，下一步發展方向，要把這個量子存儲器做小做得齊整化，以延長它的壽命，最終我們希望做成一個像經典的便攜式U盤一樣方便使用的器件，實現超遠距離的量子態量子信息的傳輸。

今年3月，科技部網站發布消息稱，中國科學技術大學郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室郭國平研究組在量子芯片開發領域取得一項重要進展，首次在砷化鎵半導體量子芯片中成功實現了量子相幹特性好、操控速度快、可控性強的電控新型編碼量子比特。成果發表在國際權威物理學雜誌《物理評論快報》上。

郭國平研究組多年來致力於半導體量子芯片的開發，他們利用半導體量子點多電子態軌道的非對稱特性，首次在砷化鎵半導體系統中實現軌道雜化的新型量子比特，巧妙地將電荷量子比特超快特性與自旋量子比特的長相幹特性融為一體，實現“魚”和“熊掌”的兼得。

中國首顆量子衛星來了！本月中下旬就將發射

據央視報道，我國首顆量子科學實驗衛星即將於本月中下旬擇機發射升空，目前這顆衛星在發射前的準備工作已經基本完成。量子科學實驗衛星系統總師朱振才表示，在塔架上以後，已完成衛星在發射狀態的全面的測試和檢查。在前幾天，配合發射場和運載、測控系統，完成了發射場的第4次總檢查。

從量子衛星7月初運抵酒泉衛星發射中心後，相關部門對衛星開展了為期20余天的技術區測試與檢查工作，包括衛星的光學性能、電性能，及安裝精度的檢驗，另外為衛星供電的太陽能陣帆板也已經安裝完畢。

作為我國發射的首顆量子科學實驗衛星，同時是世界上首顆量子衛星，其科技含量及精密程度都達到該研究領域前所未有的高度，因此衛星載荷的安全性極其重要，在衛星發射當天，系統工作人員還將對其進行最後的檢測和狀態設置的確認。

朱振才表示，在技術區的測試，包括在裝到火箭上，塔架上的測試，衛星的狀態都是良好的。到目前為止，衛星的各項指標都是達到我們的設計要求，衛星的工作狀態是正常的，產品應該狀態非常好。

通過3D模型可知，這顆量子衛星是一個立方體，高1.7米左右、重640公斤，內部構造分成上下兩層：下層是衛星的常規裝置，上層是和實驗相關的量子衛星的核心裝置。這些裝置主要是參與量子衛星實驗中的一些核心部件，將同地面實現與量子相關的一系列實驗。

那麽，量子究竟是什麽?

我們知道構成物質的最小單元是基本粒子，而量子就是質量、體積、能量等各種物理量的最小單元，而且它也要以某種粒子狀態存在。我們看到的光，其實是以光子為單位一份一份地變化的。我們大可以打開腦洞，想象一下，我們一舉手投足間，一個呼吸，就有上萬億的量子在移動。

最早，量子是被一個叫普朗克的德國物理學家在1900年提出來的，後來陸陸續續經過許多科學家的努力，其中也包括大名鼎鼎的愛因斯坦，量子科學體系不斷完善。

說到量子，它有兩個堪稱神奇的絕技，就是“分身術”和“遠程心靈感應”。別小看這兩門功夫，要知道最強悍的量子計算機和最安全的量子通信，關鍵靠的就是它們。量子的“分身術“也叫量子疊加，就是一個量子可以同時存在好幾種狀態。那麽”分身術“幹嘛用呢?首先一個應用就是幫我們的計算機實現並行計算。這能力 有多強?舉個例子，如果我們分解一個300位的大數，用現在的計算機，需要15萬年，用量子的”分身術“幫我們並行運算，只要一秒鐘就可以算出來。

量子的另一個絕技”遠程心靈感應“，學名叫量子糾纏。就是如果兩個相似的量子距離足夠近，就會發生糾纏，然後你把他們分開無論多遠，這 兩顆量子的狀態就好像一對有心靈感應的雙胞胎一樣，一個開心，另一個也會笑，一個哭了，另一個一定也難過，這個可能是科學中最奇特的現象之一。

神奇的量子還有兩個怪癖：不可分割、不可克隆。別嫌它古怪，要想做量子保密通信還真得靠這兩個才行。利用量子的這兩個怪癖，可以制作出最安全的保密鑰匙，可以讓我們目前的信息傳輸變得更安全。

中國將發射世界首顆量子衛星 命名為“墨子號”

8月15日消息，我國自主研制的世界首顆量子衛星，當天被正式命名為“墨子”。墨子是墨家學派的創始人，也是戰國時期著名的思想家、教育家、科學家。近日，長征二號丁運載火箭搭載的我國首顆量子衛星“墨子”，即將升空。

潘中科院院士建偉認為，中國人的祖先里有很多非常偉大的科學家，我們之所以取“墨子”這位古代先賢的名字做衛星的名字，也是對中國傳統文化的一份自信與敬意。全球首顆量子科學實驗衛星即將帶著探索星地量子通信的使命升空。

世界首顆量子科學實驗衛星將於本月中下旬擇機在酒泉衛星發射中心發射升空。目前，這顆衛星發射前準備工作已經基本完成。量子科學實驗衛星系統總師朱振才表示，衛星各項指標都達到了設計要求，工作狀態正常，產品狀態非常好。

我國量子科學實驗衛星質量約640千克，由長征-2D運載火箭發射，運行於500千米太陽同步軌道，軌道傾角為97.37°，設計在軌運行壽命2年。科學家已在相距300千米的地面成功進行了量子糾纏實驗，而量子科學實驗衛星將把這個實驗帶到外層空間，連接中國和歐洲之間的量子通信網，旨在建立衛星與地面遠距離量子科學實驗平臺，在國際上首次在空間大尺度下實現星地自由空間量子密鑰生成和分發，以及量子隱形傳態實驗等。

世界首顆量子衛星“墨子號”發射成功：無條件安全通信成可能

2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射升空。這將使我國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信，構建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。

量子衛星首席科學家潘建偉院士介紹，量子通信的安全性基於量子物理基本原理，單光子的不可分割性和量子態的不可複制性保證了信息的不可竊聽和不可破解，從原理上確保身份認證、傳輸加密以及數字簽名等的無條件安全，可從根本上、永久性解決信息安全問題。

量子衛星2011年12月立項，是中科院空間科學先導專項首批科學實驗衛星之一。其主要科學目標一是進行星地高速量子密鑰分發實驗，並在此基礎上進行廣域量子密鑰網絡實驗，以期在空間量子通信實用化方面取得重大突破;二是在空間尺度進行量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗，在空間尺度驗證量子力學理論。

工程還建設了包括南山、德令哈、興隆、麗江4個量子通信地面站和阿里量子隱形傳態實驗站在內的地面科學應用系統，與量子衛星共同構成天地一體化量子科學實驗系統。

潘建偉表示，我國自主研發的量子衛星突破了一系列關鍵技術，包括高精度跟瞄、星地偏振態保持與基矢校正、星載量子糾纏源等。量子衛星的成功發射和在軌運行，將有助於我國在量子通信技術實用化整體水平上保持和擴大國際領先地位，實現國家信息安全和信息技術水平跨越式提升，有望推動我國科學家在量子科學前沿領域取得重大突破，對於推動我國空間科學衛星系列可持續發展具有重大意義。

本次任務還搭載發射了中科院研制的稀薄大氣科學實驗衛星和西班牙科學實驗小衛星。量子衛星發射入軌後將進行3個月左右的在軌測試，然後轉入在軌運行階段。

量子衛星工程由中科院國家空間科學中心抓總負責;中國科學技術大學負責科學目標的提出和科學應用系統的研制;中科院上海微小衛星創新研究院抓總研制衛星系統，中科院上海技術物理研究所聯合中科大研制有效載荷分系統;中科院國家空間科學中心牽頭負責地面支撐系統研制、建設和運行;對地觀測與數字地球科學中心等單位參加。

據介紹，長征二號丁運載火箭由中國航天科技集團公司所屬上海航天技術研究院研制。此次發射是長征系列運載火箭的第234次飛行。

據潘建偉介紹，到2030年左右，中國力爭率先建成全球化的廣域量子保密通信網絡。在此基礎上，構建信息充分安全的“量子互聯網”，形成完整的量子通信產業鏈和下一代國家主權信息安全生態系統。

繼量子衛星之後，潘建偉團隊還計劃開展空間站“量子調控與光傳輸研究”項目，研究星間量子通信技術等，同時進行量子密鑰組網應用等研究，為下一步衛星組網奠定技術基礎。

“隨著中國科技的迅猛發展，我相信量子通信將在10年左右時間輻射千家萬戶。期盼在我有生之年，能親眼目睹以量子計算為終端、以量子通信為安全保障的量子互聯網的誕生。”潘建偉說。

一個巨大的進步：國際著名科學家評中國首顆量子科學實驗衛星

林梅 2016-08-16 11:19

文章授權轉載自知識分子公眾號（ID：The-Intellectual)，作者林梅。

國際同行如何看“墨子”？

2016年8月16日淩晨1：41，備受矚目的中國首顆量子科學實驗衛星“墨子”在酒泉成功發射升空。

這顆衛星肩負著怎樣的使命？它的科學價值是什麽？全球的量子信息研究格局是否會因此改變？國際同行如何看待全球首顆量子科學實驗衛星的發射？

《知識分子》特邀部分國際同行對全球首顆量子科學實驗衛星發表評論。

意大利帕多瓦大學光學和激光納米技術教授Paolo Villoresi（圖片來源：Microsoft Academic Search）

對於量子信息研究來說，地面上的量子通信應用進展迅速，但自由空間量子通信還很落後，所以衛星在太空中實現量子通信實驗是一個巨大的進步。

中國的量子空間衛星將為全球量子通信系統提供一個試驗臺。事實上，此次太空中有一些開放的實驗項目我們是很感興趣的。

我想，空間量子通信最初可能有點像早期的人造衛星,比較笨拙——被稱為“無用的大塊鐵”，但一段時間後,就會變得像彩虹般有趣，提供很多有用的服務和信息。

維也納大學物理學教授Anton Zeilinger（圖片來源：vcq.quantum.at）

我們正在與QUESS（Quantum Experiments at Space Scale，空間尺度的量子實驗）的團隊進行合作，我們負責搭建歐洲的地面站。合作進行得很順利。在我看來，中國和奧地利之間實現洲際量子密鑰分發將是最有趣的。未來，全球範圍的量子互聯網必然包括地面網絡連接和空間網絡連接，而QUESS將首次提供洲際網絡鏈接。

這是首次實現全球尺度下的量子通信，是邁向未來量子互聯網的重要一步。另外，它將提供迄今為止最大尺度的量子糾纏驗證，未來如果運行順利，它也一定會為相對論的驗證提供重要信息。

中國在基礎量子實驗及其應用領域都做得非常出色。在下一次量子革命中，中國無疑是一個主要參與者。

諾貝爾物理學獎得主、伊利諾伊大學香檳分校物理學教授Anthony J. Leggett（圖片來源：physics.illinois.edu）

在太空上遠距離地對量子力學的預測進行檢驗，我認為這將是非常有趣的一項試驗。我特別感興趣的是（即便在這顆衛星上無法實現），讓人類觀測員進行“貝爾－EPR”的測試[1]；假設他們的報告能夠得出明確的結果，那麽這就會為客觀的定域性理論等此類問題的“棺材”上釘上最後一根釘子。

如果此次量子科學實驗衛星上的實驗能夠獲得成功，那麽它肯定會為最終的“量子互聯網”打下堅實的基礎。但量子互聯網是否將成為未來全球通信的潮流？我認為，量子互聯網是否會建立起來，這取決於國際社會是否認為這種系統的收益是否大於成本。

（以上引自Anthony J. Leggett接受《科學新聞》時給出的評論，《知識分子》獲《科學新聞》授權使用。）

從原理到應用，深度解讀中國首顆量子科學實驗衛星

“如果能弄明白為什麽會有量子糾纏，我立即死都願意。”中國科學技術大學物理學教授潘建偉不久前在央視《開講啦》曾這樣表示。

潘建偉在央視《開講啦》

20多年前，潘建偉因對量子力學著迷而選擇了從事量子光學、量子信息和量子力學基礎問題檢驗的研究。

“墨子”的升空，在科學上將進一步檢驗量子力學基本原理。 

在人類科學史上，可能沒有一個學科像量子力學這樣，幾乎動用了近代所有物理學家的智慧，其本質仍在幽暗中閃爍，令人困惑。 

“如果誰不為量子論而感到困惑，那他就是沒有理解量子論。”

說這話的人不是別人，是量子物理學大師級人物——尼爾斯·玻爾（Niels Henrik David Bohr）。

尼爾斯·玻爾。來源：Wiki

在量子的世界里，盒子里的一只貓可以既死又活，直至我們打開盒子看看它；相距遙遠的一對粒子可以存在“心靈感應”，一個粒子的狀態隨另一個瞬時變化。前者，我們叫它“量子疊加”，而後者，則是“量子糾纏”。 

量子態疊加是指粒子可以同時處於不止一種狀態的相幹疊加。例如，同一時刻，電子自旋方向可以既是順時針又是逆時針，或者原子同時處於激發態和基態[2]。而量子糾纏是指，兩個微觀世界的粒子可以具有某種狀態上的關聯，無論它們距離多遠，只要其中一個被測量到處於某種狀態，另一個也會在同時塌縮到某種狀態。 

量子世界里這兩種帶有神秘色彩的性質讓無數物理學家為之著迷。在探尋其本質的道路上，世界上最頂尖的大腦共同推動著量子物理革命的發生，經典物理的大廈轟然倒塌。人類花了百年的時間，試圖探究量子世界的圖景。

1量子密鑰的應用

科學家現在還無從得知量子疊加的機制，但這一現象早已被實驗證實並走向應用，其中，量子密鑰是發展最為迅猛的一個。

在人類的通信史上，信息傳遞得更快、更遠、更安全、更高效，一直是人類追求的方向。而以量子理論為基礎的量子通信技術，以其絕對的保密性能，被看作是未來保障信息安全的有力工具。

所謂密鑰，顧名思義，就是用來加密和解密的密碼本，我們可以想象成用來加鎖和解鎖的鑰匙。

在傳統的密碼學中，采用的密鑰有兩種——公鑰和私鑰。私鑰是一種對稱密鑰——加密的人和解密的人用同一套密碼，好比加鎖和解鎖的人用同一把鑰匙。這種方法有一個致命缺陷，那就是即使不惜耗費資源，一次一密，也很難保證這把鑰匙半路不被人偷看、複制。所以，在實際應用中，公鑰是更普遍的選擇，它是一種非對稱密鑰，加鎖和解鎖用的鑰匙不一樣，解密用的密碼需要對公鑰進行大數分解之類的複雜算法才能得到，也就是說，這種秘鑰即使被竊聽複制也沒關系，它的安全性依賴於複雜的算法，理論上竊聽者破解起來需要成千上萬年。

但是隨著竊聽者計算能力的提高，特別是量子計算機一旦成為現實，這些複雜的算法破解起來很可能易如反掌。怎麽辦？有量子計算機，就有量子密鑰。

與傳統私鑰不同的是，量子密鑰的密碼本再也偷不走，因為這種密碼本是由微觀量子態表示的量子密碼。

根據量子物理的基本原理，微觀量子態不可分割、不可克隆，就比如盒子里那只既死又活的貓，你一旦打開盒子看，貓就要麽死要麽活，再也不是原先那種既死又活的狀態了，這一性質從原理上保證了量子密鑰的安全性。

以著名的BB84協議[3]為例，信息的發送方發送一個個單光子給接收方，接收方收到光子後，逐個進行測量。對於微觀量子態來說，測量方式會影響測量結果，接收方只有用與發送方一致的測量方式，才能得到與發送方一致的結果。所以，接收方將接收每一個光子時的測量方法告訴發送方。發送方通過對比，保留下與自己測量方式相同的那些光子，告訴接收方，這就形成了量子密鑰。根據不可克隆原理，如果有人中途對光子進行攔截和測量，會改變光子的狀態，竊聽行為也就無法得逞。

因此，到目前為止，量子通信實際上指的就是量子密鑰分配技術，也就是傳送密鑰。對通信雙方來說，只要交換並確認共享了絕對安全、且隨時可以更換的密鑰，再用此密鑰對數據進行加密，那麽即使在普通網絡上傳送理論上也是絕對安全的。

當然，原理上的絕對安全不意味著實現起來完全沒有漏洞，實際使用中，光子源品質好壞、探測器效率高低等等，都可能成為攻擊者的目標。但這些都是技術層面上的問題，只要量子力學依然奏效，量子通信的絕對安全就值得期待。

2星地量子通信與全球量子通信網絡

因為全球光纖網絡的飛速發展，基於光纖技術的量子通道是最容易建立的。但人們很快發現，光纖的衰減效應成為量子通信技術向遠距離發展難以逾越的門檻。

在經典通信下，光纖信號的衰減可以通過放大器件進行放大後傳輸，只要建立好中繼站，光纖網絡便可以遍布全球。但到了量子通信，由於信息載體是單個的光子，量子的不可複制性也決定了單光子的信號是不可放大的，由於光纖固有的光子損耗，光量子傳輸很難更遠距離拓展。

基於自由空間[4]的量子通信技術則成為當前實現全球量子通信網絡的一個最優選擇。

考慮到地球曲率、傳輸距離、大氣、天氣等影響，在地球表面，100公里級別的自由空間的量子密鑰分發幾乎已經是極限，於是，基於低軌衛星中轉的量子通信可謂實現目標的最佳方案。

外太空的真空環境對光的傳輸來說是最好的媒介，幾乎不存在大氣引起的衰減和退相幹效應，利用衛星作為中轉平臺，科學家們可以在地球上的任意兩點之間建立起量子信道，極大地擴展了光子的傳輸距離。

理論上，只要我們能夠實現將光子傳出大氣層，配合星載平臺技術和光束精確定位技術，就有可能實現真正覆蓋全球的量子通信網絡。

3中國首顆量子衛星

由中國科學院院士潘建偉擔任首席科學家的中國首顆量子科學實驗衛星，8月16日淩晨在酒泉衛星發射中心由長征二號丁運載火箭發射至高度為500公里的預定軌道，衛星有效載荷包括量子糾纏源、量子糾纏發射機、量子密鑰通信機和量子實驗控制與處理機，共同完成糾纏光子的生成、發送、地面通信以及實驗控制。

廣域量子通信網絡。來源：qnet.ustc.edu.cn

同時，地面建設有四個量子通信地面站（南山、德令哈、興隆、麗江量子通信地面站）和一個空間量子隱形傳態實驗站（阿里量子隱形傳態實驗平臺），在中國科學技術大學的量子科學實驗衛星控制中心的指揮和調度下，完成四項重要的科學實驗：星地高速量子密鑰分發實驗、廣域量子通信網絡實驗、星地量子糾纏分發實驗、地星量子隱形傳態實驗。

地星量子隱形傳態。來源：qnet.ustc.edu.cn 

其中，四個量子通信地面站主要參與量子密鑰分發和量子糾纏分發，前者需要借助高精度的捕獲、跟蹤、瞄準系統，在地面與衛星之間建立超遠距離的量子信道，進行衛星與地面之間、基於誘騙態和基於糾纏的量子密鑰生成和分發，實現衛星與地面之間以量子密鑰為核心的絕對安全的保密通信試驗，並在此基礎上，與光學地面站及其附屬的局域光纖量子通信網絡相結合，通過衛星中轉的方式組建真正意義的廣域量子通信網絡；而後者，則需要衛星上的量子糾纏光源同時向兩個地面站分發糾纏光子，在完成量子糾纏分發後，對糾纏光子同時進行獨立的量子測量。通過對千公里尺度上量子糾纏態的觀測，開展空間尺度量子力學完備性檢驗的實驗研究。

而西藏阿里站的主要任務是配合衛星一起進行量子隱形傳態研究。該實驗將在量子存儲的幫助下，探索衛星與地面之間真正意義遠距離量子隱形傳態的可行性，在類空間條件下完成量子力學非定域性的實驗檢驗。

西藏阿里地面站。來源：qnet.ustc.edu.cn

另外，衛星在軌還將首次進行洲際量子密鑰分發，衛星產生成對糾纏態光子，並將它們中的一方發送至位於北京和維也納的地面站，進而生成密鑰，連接中國和歐洲的量子通信網。

但是，在太空進行這些實驗難度相當大，地面站和在軌的衛星進行通信，需要根據衛星軌道和望遠鏡的天文指向，在地面站和衛星之間建立一個鏈路，地面站跟瞄要達到相當高的精度，才能建立捕獲並維持穩定的鏈路對準，完成量子通信。在衛星高速飛行的同時，如何保證衛星上的兩個激光器同時瞄準相距遙遠的兩個地面站，並同時傳輸密鑰？這種衛星與兩個地面站的高精度跟瞄在國際上也屬首次。此外，近衍射極限量子光發射、高保偏量子信號的偏振調制、高品質的糾纏光子源等等，都是這顆衛星的技術法寶。因此，這顆衛星帶上天的是科研團隊多學科、長時間在量子密鑰分發、多光子糾纏、量子隱形傳態等方面技術水平的集中體現。

4“天地一體化”網絡初步建成

中國此次發射的量子衛星主要任務是將地面上的量子糾纏實驗“搬到”外層空間，即通過連接地面上的量子通信網，完成星地量子保密通信、星地量子糾纏分發、星地量子隱形傳態等實驗。

可以說，這顆量子衛星肩負著科學和技術的雙重使命。

從科學的角度說，量子糾纏和量子隱形傳態，是量子力學領域當中最“詭異”的現象，連愛因斯坦也為此困擾，稱之為“幽靈般的超距作用”。雖然量子通信體系速度無法突破光速，但兩個遙遠糾纏粒子之間的“非局域”關聯，仍不時地試探著相對論的邊界。此次衛星在軌，就是首次在大尺度的空間對量子理論進行相關檢驗，即驗證糾纏光子分開千公里的尺度後，是否依然保持糾纏特性，並千公里的尺度上通過測量貝爾不等式，檢驗量子力學基本原理。

而從技術的角度，衛星在軌的重要實驗目標就是完成星地量子保密通信。這是目前世界唯一的星地量子信道，下一步，通過衛星將地面站、地面光纖網絡及其他地面終端連接，如果運行順利，天地一體化的量子通信網絡將初步成為現實，人們有望實現全球量子密鑰初步業務化運行。

完整的空地一體廣域量子通信網絡體系的構建，在國防、政務、金融和能源等領域將率先加以廣泛應用，與經典通信網絡進行連接，形成具有國際引領地位的戰略性新興產業和下一代國家信息安全生態系統。

值得一提的是，“墨子”衛星的此次洲際量子密鑰分發演示，也為國際同行開放了天地一體化實驗平臺。國內外同行均可申請使用衛星與自建地面站開展各種方案的星地量子密鑰分發和提取的關鍵技術研究。

5展望“全量子時代”

若要通過星地量子廣域網的方式實現覆蓋全球的量子通信，一個可以預見的方案是：地面的局域網（比如實用化城域光纖量子通信網絡）可以利用量子中繼技術建立並實現傳輸和覆蓋，而在兩個區域之間利用衛星實現自由空間光量子傳輸和衛星平臺的中繼，從而實現兩個分隔遙遠的地面光纖網絡的相互聯通。

更進一步，未來若發射更多的量子通信衛星，空間衛星有望形成網絡，那時基於衛星網絡的全球化量子通信可能成為現實。通過衛星組網，可以有效突破地影區限制，星載量子存儲、星間量子中繼、超遠距離量子糾纏分發都可以通過衛星網絡實現。

我們甚至可以大膽想象，有一天，互聯網將以量子計算機作為節點，通過量子信道進行連接，量子網絡中傳送的信息大部分不再是經典的0或1，而是由量子態，高效率的量子計算配合高保密的量子通信，“量子互聯網”得以實現。

雖然距離這一天還有很長的路要走，但是當那一天到來的時候，我們的下一代回望過去也許會感嘆，自全球首顆量子衛星“墨子”號升空始，基於衛星的全球化量子通信網絡建成後，錦江春色，玉壘浮雲，全世界的通信格局得以深刻改變。

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被質疑跟風量子通信 盛洋科技遭上交所問詢

盛洋科技晚間發布公告稱，公司收到上海證券交易所下發的《關於對浙江盛洋科技股份有限公司簽訂戰略合作協議事項的問詢函》，要求盛洋科技進一步披露九州量子的研發實力；衛星通信業務與公司主業的關聯度；公司“已有的衛星通信接收方面的產業化經驗”具體是什麽。

盛洋科技昨日晚間發布公告稱，依托九州量子在量子通信上的研發成果、技術和盛洋科技已有的衛星通信接收方面的產業化經驗， 盛洋科技擬與九州量子共同研發量子衛星通信接收方面的設備和相關產品、進行相關核心量子通信產品（如：量子隨機數發生器、量子堡壘機、光量子交換機等）的 產業化生產、拓展量子通信有關的軍事應用領域、研發制造軍用產品，雙方計劃共同設立一支10億元的量子通信產業基金。

而盛洋科技收到問詢函疑為“跟風”量子通信概念。量子通信是近期市場炒作的一大熱點之一，領漲各個板塊。8月16日，我國科學家自主研制的世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”成功發射，我國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信，並結合地面已有的光纖量子通信網絡，初步構建了一個天地一體化的量子保密通信與實驗體系。上周五早盤，量子通信概念股走高，截至發稿，三力士漲7.03%、福晶科技漲4.86%、中信國安漲4.83%、永鼎股份漲3.63%、浙江東方漲3.16%、新海宜漲3.19%、凱樂科技漲2.76%、三維通信漲2.68%。

盛洋科技“跟風”量子通信遭上交所問詢

盛洋科技8月31日晚間發布公告，公司於2016年8月31日收到上海證券交易所下發的《關於對浙江盛洋科技股份有限公司簽訂戰略合作協議事項的問詢函》。

公告顯示，上交所要求盛洋科技進一步披露九州量子的研發實力;衛星通信業務與公司主業的關聯度;公司“已有的衛星通信接收方面的產業化經驗”具體是什麽。此外，上交所要求公司審慎評估雙方簽訂的框架性協議在執行過程中的不確定性。雙方擬設立的10億規模量子通信產業基金的具體計劃也被要求詳細披露。

根據盛洋科技昨日晚間公告，依托九州量子在量子通信上的研發成果、技術和盛洋科技已有的衛星通信接收方面的產業化經驗，盛洋科技擬與九州量子共同研發量子衛星通信接收方面的設備和相關產品、進行相關核心量子通信產品(如：量子隨機數發生器、量子堡壘機、光量子交換機等)的產業化生產、拓展量子通信有關的軍事應用領域、研發制造軍用產品，雙方計劃共同設立一支10億元的量子通信產業基金。

盛洋科技在公告中披露，九州量子是一家依托於國內外頂尖量子信息科研團隊並掌握核心技術的全國首家量子通信網絡運營和應用技術產業化的高科技企業。而據半年報披露，盛洋科技是一家電線、電纜制造商，主要產品包括同軸電纜、數據電纜、銅內導體和高頻頭，今年上半年實現凈利潤1181.68萬元。

對於上述內容，上交所要求盛洋科技補充披露九州量子的核心研發團隊情況、所掌握的主要量子通信技術、所生產的主要量子通信產品;其中何種技術和產品將納入本次合作範圍，要求詳細說明其產業化應用情況。盛洋科技被要求說明公司“已有的衛星通信接收方面的產業化經驗”具體有哪些，並說明衛星通信業務與公司主業的關聯度，以及公司目前在量子通信方面的人才、技術、資金等相關必要儲備。二者是否具備拓展軍用量子通信領域的相關資質、經驗和業務優勢也受到上交所關註。

中國實驗室為城域量子傳輸打下基礎

“至少我們可以一起死了。”好多影迷或許還記著《星際迷航》里這樣的片段，這是McCoy醫生和Spock在外星被敵人包圍時的一聲嘆息，但正是這個時候Spock被飛船瞬間傳送走了，留下一臉無奈的McCoy孤軍奮戰：“Again?”

你也許還在對這里人類瞬間傳輸(Teleportation)的技術感到不可思議。但這樣的科幻場景近日正在中國和加拿大兩地的實驗室演繹。

“幽靈般的超距作用”

本周在《自然》雜誌子刊《自然·光子學》上發表的兩篇論文，闡述了中國合肥市和加拿大卡爾加里市通過數千米光纖網絡的量子隱形傳態試驗。這兩項獨立研究表明，通過城市網絡進行量子隱形傳態(quantumteleportation)在技術上是可行的，並為未來城市範圍的量子技術和通信網絡，比如量子互聯網打下了基礎。這標誌著科學家們已經在量子旅行領域取得重大突破。

不過和《星際迷航》中傳輸的是星際艦隊的官員不同，這兩個研究團隊是在城市光纖網絡中將量子信息傳送出數公里遠的距離。這種突破可幫助創建更快的“量子互聯網”、更安全的計算機網絡，未來甚至有可能幫助人類實現“瞬間移動”(或稱量子隱形傳輸)。

其中合肥的研究是由此前負責“墨子號”量子通信衛星的首席科學家、中科大潘建偉、中科大張強等與中國科學院上海微系統與信息技術研究所、清華大學、上海交通大學等研究機構合作完成的。研究人員在合肥量子城域通信試驗網上首次實現了預先糾纏分發的獨立量子源之間的量子態隱形傳輸，為未來可擴展量子網絡的構建奠定了堅實基礎。

量子隱形傳態是一種傳遞量子狀態的重要通信方式，是可擴展量子網絡和分布式量子計算的基礎。在量子隱形傳態中，遙遠兩地的通信雙方首先分享一對糾纏粒子，其中一方將待傳輸量子態的粒子(一般來說與糾纏粒子無關聯)和自己手里的糾纏粒子進行貝爾態分辨，然後將分辨的結果告知對方，對方則根據得到的信息進行相應的幺正操作。

愛因斯坦曾稱這種量子糾纏現象為“幽靈般的超距作用”，可被用於遠距離傳輸信息。糾纏態預先分發、獨立量子源幹涉和前置反饋是量子隱形傳態的三個要素。在此之前，國際上還沒有任何一個量子隱形傳態實驗同時滿足上述所有要求。

此前的研究中顯示，粒子可以在室內範圍瞬間傳輸，甚至光線曾被傳輸穿過奧地利多瑙河。而此次的兩項研究證實通過城市光線進行量子隱形傳輸是可行的。新的研究可幫助創造“量子互聯網”，與當今網絡相比，它的速度更快、更高效、更安全。

潘建偉小組首先和清華大學合作開發了適合光纖網絡傳輸的時間相位糾纏光子源，然後通過發展皮秒級的遠程光同步技術和使用光纖布拉格光柵進行窄帶濾波，成功地解決了兩個獨立光子源之間的同步和幹涉問題;接著開發了針對遠距離光纖所造成的延遲和偏振漲落以及實驗系統的穩定性等問題的主動反饋系統;最後利用中科院上海微系統所開發的超導納米線單光子探測器，在合肥量子城域通信網絡的30公里鏈路上實現了滿足上述三要素的量子隱形傳態實驗。

同日，《自然·光子學》也在線發表了加拿大WolfgangTittel小組在Calgary的光纖網絡中利用獨立源的量子隱形傳態實驗結果。

量子計算機邁出實用化步伐

該實驗的成功受到高度評價，業內稱贊其“極大地推動了量子信息領域的研究”，“提供了一個符合未來量子通信網絡應用的藍圖”，“由於量子隱形傳態在眾多量子通信方案中扮演的重要角色，這樣的首次實驗驗證將是量子技術發展過程中的重要里程碑”。

巴黎國家科學研究中心量子計算機專家弗雷德里克·格羅斯漢斯(FredericGrosshans)說：“這兩項實驗已經證明，在城市範圍內實現量子隱形傳輸在技術上是可行的。毫無疑問，將來許多有趣的量子信息試驗將幫助建立這種網絡。”

紐約城市大學物理學教授加來道雄(MichioKaku)表示，這種技術突破可幫助人類瞬間移動。他稱這種技術在本世紀末即可成為現實，人類在宇宙中“瞬移”只是時間問題。

除此之外，這兩項實驗也將對加密技術產生影響，幫助信息更安全地傳輸，包括在地球和太空船之間的通信。而且，量子隱形傳輸也可被用於金融領域，比如確保遠距離情況下的銀行賬戶安全。

不過這種遠距離的光纖傳輸要得到更加實際的應用，還得依賴於量子計算機的研發。中科院量子信息與量子科技前沿卓越創新中心、中科大上海研究院張文卓副研究員對《第一財經日報》表示：“這是量子比特首次在城市光纖網絡中實現遠距離傳輸，過去還僅限於實驗室級別。但是量子比特的發展方向是為未來量子計算機之間的通信實現全量子互聯網建立基礎。”

目前谷歌、微軟和阿里都已經建立了量子計算機實驗室。此前有外媒報道，谷歌將“最快明年年底之前就能實現目標”。然而張文卓表示：“量子計算機的研發門檻之高、難度之大，不太可能在短時間內實現。”就連谷歌高薪聘請的來自加州大學聖巴拉拉分校的知名物理學家約翰·馬提尼斯(JohnMartinis)也曾表示：“嘗試制造一臺實際意義上的量子計算機，簡直是物理學上的一個噩夢。”

不過中國科學院院士、中科院量子信息重點實驗室主任郭光燦此前在接受采訪時表示，就量子計算機這一前沿性科學領域由作為企業的谷歌引領這一點而言，足以說明量子計算機已非昔日科研機構“象牙塔”里的探索性科學課題，而是已經歷史性地“邁出了實用化的步伐”。