中国发射的量子卫星“墨子号”有什么作用

2025-05-18 13:55:32
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回答1:

北京时间8月16日下午1时40分,中国科学院国家空间科学中心研制的“墨子号”卫星,在中国的酒泉卫星发射中心成功发射升空并进入预定轨道。“墨子号”是一颗量子卫星,也是世界上第一颗量子卫星。
  我们听说过气象卫星、天文卫星、通讯卫星、导航卫星,军事用途卫星甚至搭载武器的“杀手”卫星——恐怕大多数人都没听说过“量子卫星”是个什么玩意儿……
  量子卫星是什么?能做什么?怎么做?
  墨子号应该可以算作通讯卫星当中的一种。只是,和传统的通讯卫星直接传递信息不同,墨子号的工作不是传递信息本身,而是分配“密钥”——解码加密信息的“钥匙”。
  这把密钥的加密性能,比历史上人类使用过的所有密码本、阿兰·图灵造计算机想要破译的Enigma密码、Touch-ID, “两步验证”甚至PGP系统还要高,可以说不在一个级别上。
  以往的密码/密钥,要么是固定的,要么非固定但按照一定的逻辑变化,从而有迹可循,让人们可以使用计算机技术或通过社会工程学来破译。量子密码的安全型提到了前所未有的新高度,几乎无法破解。
  它利用了量子科学无比浪漫的基本原理:
  两颗纠缠的光子被拆散之后,无论相距多远总会心灵感应,一个形态发生变化,另一个会像镜子一样同步变化。
  光子组成了密钥,墨子号就是向地面发射光子的卫星——一颗量子密钥分发卫星。
墨子号随长征-2D运载火箭升空,卫星将进入500千米太阳同步轨道
  举个例子,打仗,A 地长官向 B 地前线部队发送军令。墨子号可以将许多组每组两颗纠缠态光子拆开,发射给 A 和 B 两地。当 A 地“观测”这些光子,就像用手去触摸了它们一样,会让这些光子发生形态变化。同时,发射到 B 地的光子也会产生一模一样变化。把这些光子的形态,按照固定顺序记录下来,就变成了一组密钥。A 地按照这个密钥加密发送的信息,B 地手里已经拿到了解码的密钥,能够顺利解密信息。
  怎么保证信息不被第三方破译呢?需要用到量子科学的两条基本特性:“量子态不可克隆”原理,和“海格堡测不准”原理。
  不可克隆:世界上就算有长相一模一样的人,也绝对没有第三颗一模一样的光子。只有 A 和 B 知晓目标光子的状态,世界上也没有能够完美克隆目标光子状态的机器。不完美克隆是可以的——然而并没有什么用,因为复原出来的密钥早已千差万别。
  测不准:A 摸了光子,改变了光子的状态并记录下来。谁要是再摸,有很大可能状态又变了。理论上,如果第三方想要截取密钥,必须先截获光子,再去观测它,结果光子就变化了。结果 B 要么没收到光子,要么收到光子摸完去跟 A 校验,发现怎么不一样啊,就明白了,咱们被人监听了。这其实没关系,两边一对发现密钥失守,这条军令大不了咱们不发了,请墨子号给咱们再发一个新密钥吧,确认没问题再传递信息。
  就算有人能一直截获光子,充其量也是掌握了保险箱的钥匙而已——箱子里可以什么东西都没有嘛。

回答2:

量子卫星没有任何用处,只不过是浮躁的所谓专家学者忽悠强国政府骗取金钱的工具而已。
大家都知道光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。根据实验验证,具有纠缠态的两个粒子无论相距多远,只要一个发生变化,不受四维时空的约束,另外一个也会瞬间发生变化,利用这个特性实现光量子通信。
传统卫星通信的使用是因为微波无法穿越障碍物,需要在中间无阻碍的空间传输的。
量子通信既然是不受四维时空的约束就没有必要使用卫星。