「谷火平」网友:中国早有了,每秒4600字符!美军研究量子通信用于核潜艇


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(俄亥俄级核潜艇夜间发射三叉戟导弹)
量子技术 , 听起来似乎充满了高大上的味道 , 不过实际上这种微观粒子层面的科学技术现在已经悄悄出现在人类世界之中 , 而最先应用这种技术的 , 则是通信领域 。 4月23日 , 俄罗斯卫星通讯社引述美国媒体的消息称 , 美军正在研制全新的对潜通信技术 , 这种新技术基于量子力学原理 , 能够实现陆上指挥部和潜艇之间的安全通信 , 虽然目前技术还不完善 , 每秒只能传输4600个字符 , 但是向美军核潜艇传达''发射导弹''、''开火''等简单命令还是没问题的!
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(量子通信以其高度的保密性 , 早就引起了世界各国军方的高度关注)
听到这个消息 , 有中国网友表示 , 这种程度的量子通信就是小儿科 , 好几年前我们就有了!为什么军迷们会这样认为 , 下面笔者就给大家简单介绍一下我们的量子通信 。
量子 , 是一个现代物理学概念 , 即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位 , 则这个物理量是量子化的 , 并把最小单位称为量子 。 量子一词来自拉丁语quantus , 意为''有多少'' , 代表''相当数量的某物质'' , 它最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出的 。 量子的概念和我们目前日常所认识到的经典物理学有着完全不同的特性 。 其中最早被人发现的就是所谓量子的''波粒二象性'' , 也就是说量子既具备波的特性 , 也具备基本粒子的特性 , 这一点在宏观物理学领域是根本无法解释的 。 同时量子还具备神秘的''量子纠缠''特性 , 而这种特性使量子技术成为高度保密通信系统的首选 。
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(量子的尺寸体积如此之小 , 不要说一般的光学显微镜 , 即使是一般的电子显微镜 , 也很难观测到)
要解释量子通信技术的保密性 , 就首先需要了解''量子纠缠''现象 , 而这种现象 , 老实说 , 笔者也很难理解——因为这种微观世界的物理现象已经超出了宏观物理学的理论范畴 , 更加接近于所谓的''神迹'' 。 所谓''量子纠缠''现象 , 就是指一个处于纠缠态的粒子分裂成的两个粒子 , 当其中一个做出某种动作 , 比如平移、转圈或者抖动等 , 另外一个量子无论间隔多远 , 也立即会做出方向相反的同样的动作 。 这一现象很早就被微观物理学观测到 , 但是至今没有合理的解释 。 西方甚至有些科学家将其称之为''上帝的力量'' 。
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量子通信技术 , 正是基于这一独特的量子纠缠原理:在信息的发送端和接收端 , 各布置这样一颗量子 , 如果有什么信息需要发送 , 只需要通过电磁感应方式操纵量子做出运动 , 那么另外一端即可立即感受到 , 反之亦然 。 这种量子纠缠状态不受空间甚至是时间的影响 , 具备极佳的实时通信效果 , 在科幻小说《安德的游戏》中 , 作者幻想的可以超越光速、不存在时间延迟的''安塞波''通讯技术 , 可以被看作是量子通信技术的一种实际应用 。
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(科幻电影《安德的游戏》中 , 主人公安德在使用无延时的''安塞波''通信设备指挥前方的人类舰队和外星虫族交锋)
在以往潜艇借助厚厚海水的掩护 , 成为海军中最成功的杀手 。 现代战略导弹核潜艇则携带着数十枚潜射战略导弹以及大量的核弹头 , 因此是各国政府最重要的''镇国之宝'' 。 潜艇虽然得到了海水的保护 , 但是由于海水和空气不同 , 电磁波很难穿透海水 , 所以现代潜艇在具备超强隐蔽性的同时 , 对外通信实在令人头疼 , 特别是大型战略核潜艇 , 一旦在水下出现任何问题 , 很难第一时间和本国军方取得联系 , 从而会导致灾难的扩大 。