如何看待我國第一顆量子衛星發射成功?

科技 衛星


補充:在此普及:「就算美國或其他國家的量子計算機研製成功,它也很難破解我國量子衛星的通信。」另外,我國早在多年前也開始了量子計算機的研製,並且取得了很大進展。對於黑子,我也不想多說什麼,因為有些人跪久了就真的站不起來了。(這個問題下面就有有組織性的專業抹黑人員,我已經舉報過幾次了。)
補充2:為什麼美國和其他國家暫時還沒有研製成功量子衛星?因為我國將量子方面等高精尖研究計劃納入五年計劃之中,很多國外科學家因為拿不到本國經費而來到我國中科大參與量子衛星的研製。至於問題評論中那個說騙經費的,你有腦子么?
補充3:有人說美國谷歌明年將會公布研製成功的量子計算機,我國科研人員了解後表示笑而不語。其實,谷歌的研製成功的量子晶元和中科大量子實驗室研製成功的的量子晶元完全不是一回事。谷歌的D-Wave並非真正的量子計算機,而是量子退火機,演算法和一般意義理解的加減乘除的演算法是有區別的,一般的演算法,比如求開方或求互質是有標準的程序。而蒙特卡羅演算法的一個關鍵步驟就是要形成一些隨機數,由隨機數去模擬。谷歌的D-Wave模擬了一個量子模型,經過數值分析模擬出量子的勢場結構;其量子處理器由低溫超導體材料製成,利用了量子微觀客體之間的相互作用。因此,其體系是量子力學的。而量子力學在微觀層面上和宏觀層面上是有區別的,它可以穿透一些勢壘結構,比如有一道高3米,厚0.1米的牆,要翻過去必須有矯健的身手。通過量子力學,會有一定概率的普通人可以直接穿牆。但在經典層面上,用傳統計算機來模擬的話,就必須老老實實的去爬牆,而這就是谷歌宣稱快他們研製成功的量子晶元相較傳統計算機快1億倍的原因所在。換言之,谷歌的量子計算機只是針對特定環節,做特殊演算法的計算機。谷歌的退火演算法可以在特定的環節、特定的應用中超過傳統計算機,但並不具有普適性。標準量子計算機是具有普適性的計算機,可以運行各種各樣的演算法,類似於經典計算機,電路等效於圖靈機模型,可以把圖靈機的各種功能用電路來實現。計算機的電路由基本的門來構成,而標準的量子計算機也是有這樣的一個概念,是由一系列基本的邏輯門來實現量子電路,進而實現各種演算法功能。這種量子計算機被稱為具有普適性的量子計算機,而谷歌的量子計算機就沒有量子計算機對應的門的概念。谷歌的量子晶元採用低溫超導技術,超導系統具有可集成性,能夠集成更多的量子比特,但操作精度遠遠達不到量子計算的要求,這也是谷歌之所以研究量子退火,而非標準量子計算機的原因。藉助超導體系已有的相對成熟的超導電子學,谷歌可以比較容易集成數量較多的量子位,但選擇了這條路也意味著谷歌不存在用量子退火機「升級」,製造出量子計算機的可能性。也就是說,中科大量子實驗室的量子晶元是基於量子點系統,雖然集成的量子比特會少一些,但擁有更好的量子邏輯門精度,就構建標準量子計算機而言,中科大量子實驗室沒有選擇矇騙無知群眾,也沒有選擇搞一個大新聞。一步一個腳印,才是最踏實的。
補充4:量子衛星的安全性在理論上是絕對的,但也要意識到,量子通信在現實中依然有可能被破解,也就是從接收器上做手腳,對此,我國相關研究人員給出了目前為止的最好解決方法(不說方法。),所以,盡請放心量子通信的安全性。

———————————————————————————————————————————————————2016年8月16日凌晨1點40分,由我國科學家自主研製的世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」在酒泉衛星發射中心成功發射。

北京時間16日1時40分,中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。

中國的量子衛星項目受到了全球科學界和信息安全界的密切關注。外國科學家表示,量子衛星的成功發射,讓中國很有可能贏得在該領域的國際競賽。

「建立最安全保密的量子通信」

量子衛星是中國科學院空間科學先導專項首批科學實驗衛星之一,600多公斤重的量子衛星帶有四個有效載荷:量子密鑰通信機、量子糾纏源、量子糾纏發射機、量子實驗控制與處理機,它將在距離地面500公里高的太陽同步軌道,大約90分鐘繞地球一圈。衛星設計壽命為兩年。

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製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。

這種安全的量子通信在國防、軍事、金融等領域應用前景廣闊。專家預測,量子通信技術可能在20至30年後對人類社會發展產生難以估量的影響。

外媒:「中國實現巨大科技突破。」

目前,國際上只有中國能將量子科學實驗送入空間。因為量子衛星的研製沒有任何經驗可循,所以在此方面很多國家(包括美國)仍未取得實質性成果。


《華爾街日報》16日的報道稱:「中國在自然科學研究領域已經超越西方。」

報道指出,在獲得國家支持方面,從事這一領域研究的世界其他國家科學家很難有中國科學家這麼幸運。在今年3月公布的中國五年經濟規劃中,推動量子技術發展被列為了戰略重點。

身為量子物理學家的日內瓦大學教授尼古拉斯?基新說:「在研製量子衛星方面一直存在著國際競賽,中國在這場競爭中的勝算很大。量子衛星的成功發射再次顯示,中國已擁有設立大型項目並成功完成的實力。」

維也納大學的Anton Zeilinge表示,此次發射的這顆量子衛星會將中國以及量子力學領域推進到一個重大技術突破的邊緣。他說:「長遠來看,量子通訊很有可能取代我們目前使用的通訊技術。」

CS全球諮詢公司的專家Tsuisunji在做客韓國SBS電視台「中國通」節目時表示,「墨子號」量子衛星的成功發射,將成為中國在通信技術商用化領域超越美國和德國的契機。她還說:「到2019年中國有望完成量子衛星服務的推廣和收費工作,至2023年有望在中國所有地區構建量子通信網路。同時,當量子衛星成功完成試驗時,中國計劃通過量子通信網讓中國與歐洲連接,在2030年追加發射20個衛星,構建覆蓋全世界的通信網路。」

「全球爭奪量子信息技術制高點」


除了中國在緊鑼密鼓地部署量子通信,尋求國際領先地位外,美國、歐洲、日本以及世界其他國家和地區也在積極推進量子信息科學的研究。

今年3月,歐盟委員會發布《量子宣言(草案)》,計劃於2018年啟動10億歐元的量子技術項目。其中在量子通信方面,規劃5年內突破量子中繼器核心技術,實現點對點安全量子通信。10年內實現遠距離量子網路、量子信用卡應用等,目標融合量子通信與經典通信,「保衛歐洲互聯網安全。」

美國更是將「量子躍遷」作為「6大科研前沿」之一,認為人類正站在下一代量子革命的門檻上,量子力學正在導致變革性技術,必須加大投入促進交叉性基礎研究。目前,美國科技公司谷歌、IBM等已經在量子計算機領域有所投入。

日本政府則提出了以新一代量子通信技術為對象的長期研究戰略,並計劃在2020至2030年間建成絕對安全保密的高速量子通信網,從而實現通信技術應用上質的飛躍。日本國家信息通信技術研究院計劃在2020年實現量子中繼,到2040年建成極限容量、無條件安全的廣域光纖與自由空間量子通信網路。

小科普:量子信息技術

百餘年來,量子力學的許多理論不斷得到實驗結果支持,催生了原子彈、激光、核磁共振、全球衛星定位系統等重大發明,改變了整個世界,這個過程就是「第一次量子革命」。

愛因斯坦曾對量子力學表示懷疑。而對他提出的質疑開展的持續研究,助推了量子調控技術的發展,催生了以量子通信和量子計算為代表的量子信息技術,被認為是開啟了「第二次量子革命」。

量子具有許多不同於宏觀物理世界的奇妙特性,若能掌握這些特性,則有望實現對信息處理能力革命性的突破。因此,量子信息被認為是全球下一代通信和計算機技術的基礎性和戰略性研究。


我一個同學現在就在老潘組裡幹活,上個禮拜在去吃飯的路上遇到他就隨便聊了兩句,他說,他們實驗室最近天天都有新進展新動向,最近一段時間挺忙的,不過由於往上面彙報是有一個周期的,所以最近外界才沒聽到什麼消息。三年沒見的老同學,大中午頭見面聊了沒幾分鐘就又回實驗室加班去了……可見他們實驗室忙成什麼樣了……我想說,科研的未來是扛在幹活的人肩上的,至於那些只會動嘴的,並不會有人在乎你們怎麼看……經費是國家給的,噴子噴再狠,我們的科研經費該是多少還是多少


http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MTg1MjI3MzY2MQ==mid=2651680080idx=1sn=9451b827067bdee006b3b3c10d8b0a06scene=0#wechat_redirect
我來貼篇果殼網的回答。
1.這是中國第一顆,也是世界第一顆上天的量子衛星。
2.在量子通訊領域,中國一直走在世界的前面。
3.這是科學到技術的一大步。
4.墨子號任務之一,研究量子糾纏
5.墨子通訊為啥不可竊聽?因為竊聽會改變信息本身。
具體還是看鏈接o&>_&

——————————————————————
更新,仍然是果殼網的科普。
導語——

量子衛星跟別的衛星有啥不一樣?

它上天都要做點什麼?

量子通信是啥?有什麼用?

量子糾纏發射器長啥樣??

我們會在多久之後看到量子衛星帶來的成果?它會怎樣改變我們的生活?

……

如果前兩天這篇文章《墨子號成功上天!關於量子通訊衛星,你需要知道這5件事》還沒讓你看明白,來試試視頻版吧~
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MTg1MjI3MzY2MQ==mid=2651680290idx=1sn=7298a9e24686e3f6eec50e0ad3096ee5scene=0#wechat_redirect


啥也憋說了,四個字,驕傲自豪!


怎麼看都有一種科幻小說第一章第一節的感覺。


「孩子,天上那滿滿划過的就是量子衛星!」一個父親手指著夜空興奮地說。
「在哪裡在哪裡?」孩子也很興奮。


天空中的光點突然暴閃一下,然後消失了。
「糟糕,它好像塌縮了!」


怪哉怪哉,我說中國提前美國把信息攻防提升了一個維度,在佩服中國戰略眼光和科學投入和研發力度的同時,我咋就成了美國狗了?

原答案:因為美國一直在研究攻城利器量子計算機,一旦成功,現有的一切加密技術都將變成窗戶紙一捅就破,中國不得不抓緊使用守城神器量子通信技術,把密級提升一個維度。
取名叫「墨子」說什麼是因為科技鼻祖,其實還不是因為墨子善守城嗎?揣著明白裝糊塗。


《墨子·公輸》
公輸盤為楚造雲梯之械,成,將以攻宋。子墨子聞之,起於魯,行十日十夜而至於郢,見公輸盤。
公輸盤曰:「夫子何命焉為?」
子墨子曰:「北方有侮臣者,願借子殺之。」

。。。。。。。。。。。

王曰:「善哉。雖然,公輸盤為我為雲梯,必取宋。」
於是見公輸盤。子墨子解帶為城,以牒為械。公輸盤九設攻城之機變,子墨子九距之。公輸盤之攻械盡,子墨子之守圉有餘。


就是說你們美國研製量子計算機無異於公輸盤造雲梯
哈哈哈哈


組裡的消息,衛星一篇science封面,兩篇nature封面,,各位怕不是比nature,science編輯還吊啊


前兩天關於量子衛星我寫了篇閱讀筆記,放在微信公眾號上:《量子衛星與隨意門》,全文如下:

包仔最喜歡的哆啦A夢百寶箱道具里,隨意門肯定能排進前三。想像憑空打開一道門,無需任何空間運輸就能隨心愿即時去到任意的地方,這的確是孩子夢想得到的法寶。上個月中國發射了所謂的世界首顆量子衛星墨子號,前兩天看了下帶頭人中科院院士潘建偉團隊的視頻介紹,那感覺跟包仔看哆啦A夢的隨意門恐怕是同樣的:好科幻!但也僅限於科幻。


這次衛星倒是塊試金石,物理學界除了北大王國文、上海曹正軍之外,幾乎集體失聲,至今鮮見有分量的物理大咖出手;各路所謂的科普們則魚龍混雜,讚譽之餘多把孩童幻想與強國情懷交織放大,激動間似乎劉慈欣三體的智子就在不遠處指日可待了。作為圍觀者,本來要整清楚量子疊加原理、不可克隆原理等已經夠燒腦的了,再扯進量子態隱形傳輸更容易使大腦宕機。翻了會書後,我想還是就著潘團隊視頻介紹的幾個詞語,整理下自己的理解做篇筆記來備忘。


首先是量子糾纏。潘團隊的陳宇翱在視頻介紹中,認定量子糾纏表明的就是非定域性的確立、也就是說糾纏的量子間的超距作用是確認存在的,這隻能說是潘團隊採信的觀點。從70年代至今儘管存在不少實驗得出對貝爾不等式的違背結論、則隱變數理論的失敗,但這些實驗均被指存在各種漏洞沒被填完、包括可能存在的人為的隱變數的存在。貝爾不等式當下的確是量子力學的必修,卻不代表其已經可以蓋棺定論。量子糾纏存在各種解釋版本,否定定域性而承認超距作用是最容易也最能迷惑人的解釋。潘團隊的做法是避重就輕,直接用符合計數器的統計來確認非定域性,是相當取巧的行為。


王國文直指潘的多篇論文實驗是沿用其師從的澤林格的半透半反鏡來產生光子糾纏,確認的唯一方式就是符合計數器測量概率,澤林格對於如此「如何產生糾纏」的質疑並給不出像樣的回答。就像王說的、波函數的坍塌是一個數學過程、並非一個實在的物理過程,使用一個非物理過程來產生「量子糾纏」的物理過程不管如何粉飾,始終就還是一種解釋、甚至可以是一種未摸著邊際的解釋,遠不足作為有力的證實。量子糾纏的機理究竟如何,對我們跟對潘團隊是一樣的,依然是個難以檢測的未知。面對未知輕易跳過、選擇自己傾向的假設理論當物理基礎往下走,不是自欺就是欺人了。


其次是量子計算與量子計算機。潘及其團隊總喜歡把量子計算的概念跟量子衛星扯到一起談但它們並沒有幾毛錢的關係,量子計算完全是另外一碼事。量子計算的概念是在1994年Peter Shor提出理論上能夠破解RSA加密的演算法之後才變得流行,這也是潘團隊視頻介紹中鼓吹的量子計算機超級計算能力的基礎。當下普遍認可的評價一台計算機是否量子計算機的標準,就是看它是否能夠運算Shor演算法。然而現實怎麼樣呢?Shor的演算法在二十多年來尚無法有真正經過驗證的實驗支持,一些宣稱成功實現Shor演算法的實驗均存在爭議或未被驗證。Shor演算法催生了世紀之交的量子計算機熱,不少公司機構比如IBM、Google都曾砸錢研究,專門從事量子計算的D-Wave公司在2012年還推出了D-Wave II,評估之下其計算能力與傳統計算機並沒有區別,也沒有觀察到量子糾纏。今天關於量子計算與量子計算機的話題依然停留在研究方向上,遠未到應用更沒到商用的階段。把量子計算建立在一個爭議多多、尚未實證的物理過程上,基礎本身就是一個問題,導致了量子計算機的難產也就沒什麼出人意料的。


值得一提的是潘團隊從2007年開始就多次通報天下其在量子計算領域的成果,當年稱實現了Shor演算法關鍵、即15=3×5這一質因子分解,三年前又稱用多光子糾纏操控技術成功求解一個2×2線性方程組的量子線路,儼然量子計算機已經觸手可及了;但直到今天的視頻介紹潘團隊依舊跟聽眾幻想了量子計算超級能力之後,結束話題還來了句「今天量子計算還很遙遠」。潘團隊從來不吝嗇對未來展望的消費,只是除了花錢他們的未來似乎永遠停留在未來。


再者就是量子保密通訊,這也是本次衛星的主要實驗內容、進行量子密鑰分發,細辨起來一樣沒水喝。所謂的量子通訊有兩條物理信道,信息的內容加密後傳輸信號還是走傳統的激光信道,量子信道管的只是密鑰的分發(按曹正軍的說法,這其實也不該叫分發、而是密鑰協商),量子信道的作用在於假如存在敵方偵測竊聽時、信息發送方可以發現並主動中斷髮送以免更多信息落入敵手,這就是潘團隊的通訊安全的全部。姑且不論這個密鑰協商是否真能實現,始終信息內容還是走在傳統經典信道上啊,物理信號的傳遞對於敵方的偵測不管量子信道存不存在、豈不還是一樣在裸奔?從這個角度來看所謂的量子通訊「無條件安全」就不過是狗肉上的羊頭。


潘團隊視頻先介紹量子計算其實是先挖了個坑,稱用理論的量子計算機超級計算能力來破解傳統計算機信息安全系統直如砍瓜切菜,所以呢、通訊安全的必要性自然變得迫切起來了。相對於潘團隊說法的籠統,曹正軍的質疑要切題的多、即通訊安全跟信息安全並不是一回事,潘團隊是把信息安全的認證與機密性混為一談了。涉及認證安全的像視頻提到的ATM、網銀、斯諾登事件等等,了解量子計算機現狀之後可以判斷那不過是行外人隨手拉扯的危言聳聽,沒有談論價值。至於通訊機密性、即使量子信道就真的能實現密鑰協商了,通訊安全同樣不過是在犧牲穩定性來獲取安全性,這個所謂「絕對」安全的做法說白點是:只要發現有人竊聽、就把線給掐斷,安全是安全了,只是信息也就別想傳輸了;備案難道是派匹馬送信么?所以說到底,所謂的量子通訊安全不過是個噱頭。

最後一個,就是潘團隊及其本人多次拿出來吸引眼球的量子隱形傳輸。這個話題向來是科幻迷的大愛,跟量子隱形傳輸相關的經典科幻,隨手數一數看過的都能開張長單,包括現在大熱的《三體》的智子、《群星,我的歸宿》人人能瞬移的未來世界、經典科幻電影《變蠅人》、扯上特斯拉傳說的《致命魔術》,等等。可是別忘了,所謂的量子隱形傳輸的理論基礎就是量子糾纏的非定域性解釋,如上所說,這個解釋本身在相當長的時間內都將繼續保持為一個大疑問。


要分辨這個話題在科學上的真偽,需要明確的有兩件事。一件是量子的遠程糾纏效應,糾纏的是量子態,任何採用經典物態的類比只是輔助性的說明、比如幫助教學講解需要,卻絕不可能是對經典物體行為的實際描述,否則就是臆想。或許回顧費曼《物理學講義》的話能清醒一下腦袋:「亞原子粒子的行為不像波,也不像粒子,它們的行為不像雲,或撞球,或彈簧上的重量,或像任何你見過的東西。」另一件需要明確的是,量子的遠程糾纏能被觀測到、卻不表明能被利用來「即時」傳遞信息,信息同樣嚴格受制於相對論,無法以超光速傳遞。多年來聲稱發現超光速傳遞的實驗並不少,可是每一個都是以鬧笑話下場,最近的還屬2011年歐洲OPERA得到的中微子超光速實驗結果,公布被挑出不少問題後同樣不了了之。


明確這兩件事後,把臆想的量子隱形傳輸稱為「巫術」也就無可厚非了。今天要是有人上台正兒八經宣揚量子隱形傳輸技術的應用與前景,我想合適的點評,就是跟他說「你丫就是偽科學」。

造價上億美金的量子衛星、不明造價的京滬量子保密通信幹線,就是攪和了這樣的噱頭與巫術指導出來的大工程。背後依託的、與即將衍生出的,將會是更龐大的估值更嚇人的各類忽悠產業,想起來這局布的有夠大。我們這片土地在每個時代都從不缺噱頭與情懷的「科學創舉」,近期新鮮點相對也小巫點的有韓春雨的NgAgo基因編輯技術,稍遠點的有十年前臭名昭著的上海交大漢芯晶元,再往前更有令全國上下激動不已的「水變油」技術、近乎全民參與的「氣功熱」、錢學森「以黨性保證是真」的人體特異功能,這個單子可以一直開到60年代遍地踴躍放出的畝產上萬斤的衛星,唯一不同的是:今年咱還真的送了顆衛星上天!


有人詬病國人對量子衛星的關注度還沒對王寶強離婚高,指責當下娛樂心態太重。可要是空有圍觀的大國情懷、卻缺少去偽求真的質疑分辨,這樣的關注、的確還不如就拿王寶寶的那點破事刷刷屏算了。


不是我不明白是這世界變化快。

回顧上一個十年,智能機電商剛剛開始展露頭角,下一個十年現在不考慮估計到時候就真跟不上了。


說真的,國人對現在中國科研實力的認知還停留在十年前,甚至更早!


(1)質疑,反對的:
敦促潘建偉院士走出迷途。
http://m.kdnet.net/share-10645022.html?from=timelineisappinstalled=0
(2)支持,量子衛星的理論基礎:
量子衛星如何做到「絕對安全」?
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI3MzE3OTI0Mw==mid=2247484645idx=1sn=10cb97bb4b484e9db49c0de5ce6c49fcscene=1srcid=0816dDqU6wC1nU1guPDnWFW7from=singlemessageisappinstalled=0#wechat_redirect


不過怎麼說衛星都已發射。所以其實國家已經經過論證,本人還是持支持的態度,


首先呢,這個量子衛星啊,

「墨子」這個型號呢,

其實啊,這個所謂的量子衛星,

我們實際的想法呢,就是在東方紅一號基礎上的,

真正的那種量子衛星,

不要亂想了,那是不可能的。


所以 生活大爆炸 要完結了。 因為謝耳朵要來中國搞科研了,而且中國不讓他的故事播出去...


量子通訊範疇分理論研究和應用,在應用方面很多國家都有這個實驗裝置,量子通訊衛星實際簡單的來說就是這個通訊過程中的一面鏡子,軌道高度才500公里,不在靜止軌道上就是實驗用的,是載體的一個進步,理論範疇現在主要集中在光量子研究方面,光量子的缺陷實際很明顯的,不能被竊取信息但是可以中斷你的信息傳遞,解不了密但是能讓你什麼信息都收不到,將來的研究方向很可能是有質量的量子方面的突破,實際不要把這個衛星太當回事,這個技術實際體現的是激光經過衛星又反射回來的技術。


這下好了,學生黨又有的學了。。。


子墨子九距之


對於不懂的領域不是專業人士就不要妄論,保不準幾年之後就有一堆人來啪啪啪!想論?潛下心把你想論的東西研究透了再過來說吧。什麼?不會製冷就不能罵冰箱製冷差了嗎?嘿,講道理,這完全是不一樣的例子好伐。這例子的問題在於自己知道冰箱應該有的製冷效果(即在該領域的認知已經是世界一流水平,雖然達到同樣水平的人少說也有十個億),那麼自然可以罵冰箱達不到應有的效果。評論對於自己未知的領域作比較形象的比喻難道不應該是:小學生不會做高數難道就不能罵你們大學生是煞筆嗎?這是比冰箱製冷論更符合的例子(或者說冰箱製冷論本就是錯誤的舉例)
好了,上面是對某些人的發表的議論!至於題主的問題,我不懂這方面的知識,不做評論,一切靜待事實驗證!有人說量子的東西聽起來就像巫術,我不否認。但好在我接受度高,現在姑且把它當作可能會被最終證實的理論(當然也有可能會被推翻)我只是看不慣某些人不懂還瞎比比,比完之後還一副我就比比怎麼了?我不會製冷但冰箱製冷不行我就不能罵冰箱製冷差嗎?(這就是我解釋冰箱製冷論的原因)講道理,半千年前,經典物理也是個被視為巫術的存在。半百年前,相對論也遭人嗤鼻。不懂這方面的,自己憑已有的知識自己判別即可;欲反駁的,學好了再來反駁吧…


推薦一本書


推薦閱讀:

如何評價中國成功發射首顆量子科學實驗衛星「墨子號」?會帶來哪些影響和應用前景?
如何評價九州量子威脅潘建偉團隊彭承志教授?
中國發射的量子科學實驗衛星有哪些重要意義?

TAG:科技 | 天然衛星 | 量子 | 中國航天 | 量子通訊 |