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美国量子计算机都搞出来了,为啥不发量子通信卫星?

十万个为什么 空空 2024-3-19 08:55:52 3次浏览

关于问题美国量子计算机都搞出来了,为啥不发量子通信卫星?一共有 2 位热心网友为你解答:

【1】、来自网友【一号风手】的最佳回答:

不要为难美国,目前全球只有中国有量子卫星通讯技术,美国没有这个技术,他想发也发不了啊。

量子通讯有两条路线

第一、有线量子通讯

有线量子通讯指的是利用光纤来输送量子进行通讯,目前全球大部分国家在搞的量子通讯都是有线量子通讯。

美国有线量子通讯的情况。

美国从 1989 年开始搞有线量子通讯,是全球第一个实现 32 米传送距离的国家。(实验路线)

2003 年美国有线量子通讯距离拓展到 29 公里。(实验路线)

2006 年美国有线量子通讯距离拓展到 107 公里。(实验路线)

目前美国最长距离的有线量子通信距离为 141 公里,是布鲁克海文实验室与石溪大学之间的量子通讯实验路线。(两地之间的物理直线距离是 20 公里)

中国有线量子通讯的情况。

2001 年,中国量子通讯学家潘建伟回国建立起了中国量子实验室。

2010 年潘建伟实现了量子隐态通讯距离为 16 公里。

2021 年潘建伟与济南技术研究院合作采用两种方案,分别实现了 428 公里和 511 公里的双场量子密钥分发。

第二、无线量子通讯

无线量子通讯只有中国研究。

2003 年潘建伟就开始探索在自由空间实现更远距离的量子通讯。

2005 年潘建伟就实现了 13 公里的量子纠缠分发和量子通讯。

20016 年墨子号量子卫星上天。

量子通讯为什么这么难搞?

主要是量子在相干状态下传输的距离都不远,在所有的量子中,光量子是最好的飞行量子比特。

但即便是光量子,它在光纤中每传输 15 公里就会损失一边,而传输 200 公里后,它就剩下万分之一。

这就是为什么美国作为全球搞有线量子通讯最早的国家,搞了这么长时间才实现 141 公里的量子通讯距离的原因,实在是太难了。

关于无线量子通讯,中国是第一个提出的,我们提出后没有犹豫,直接砸钱搞,所以我们现在搞成功了。

我们成功的原因,是因为我们的科技人员搞出两套装置。

一个套是光子发射装置,就是能够发射高质量光量子的装置。

另外一套是光量子扫描和探测装置,可以扫描到上千公里高空中发射中的光量子,并且进行识别和接收。

量子计算机和量子通信是两码事。

量子计算主要是利用量子比特进行计算,所以只需要在量子比特数量上进行突破,就可以提高量子计算的性能。

量子通讯主要突破的方向是量子在相干状态下传输的距离,所以需要不断地研究如何让量子在相干状态下走得更远。

美国搞量子计算机主要拥有超导电子作为量子,这种量子不适合搞量子卫星。

因为所有量子中,只有光量子在穿透大气层的时候能量损耗最小。

电量子穿透大气层,可能穿着、穿着就没有了,因此美国用来搞量子计算机的超导电量子,是不合适用来搞量子卫星的。

结语

当前是全球量子通讯网络竞争的时代,美国准备搞一套有线的全球有线量子通讯网络,继续掌握全球网络的主导权。

我们中国正在测试卫星量子通讯网络,也准备搭建一套全球量子卫星通讯网络。

所以大家都在争分夺秒。

【2】、来自网友【星宇飘零 2099】的最佳回答:

美国可能是申请不到经费吧。也有可能是技术不达标,像几年前日本也发射过量子实验卫星,但那个是典型的技术不达标,完全不能用于加密,因为它不能发射和接收单光子,只能发射和接收一束光子,这样是没法用来做密钥的。

中国在单光子和纠缠光子制备技术上是全球领先的,美国都赶不上,这真不是夸口。所以很多量子实验都是中国率先搞出来,比如反事实通信。而在量子计算机领域的多光子纠缠也是中国领先,国外的量子计算机都没有用纠缠光子。

至于中国在这方面为什么这么牛,江湖传闻是中国掌握了世界上最好的光学晶体制造技术。量子实验里的单光子和纠缠态光子制备都是通过激光照射特殊晶体实现的,找到适合的晶体就会提高光子制备的成功率,而中国现在掌握了可能是世界上最好的光学晶体技术。

但随着中国量子实验卫星的成功,很多国家和机构都在规划设计发射量子卫星了,据了解美国也有计划发射量子卫星,NASA 已发布了空间量子实验白皮书,已经计划研发量子卫星了。

目前在这方面我国毫无疑问处在国际领先地位,至于这种领先优势能持续多久就不好说了,只要国外没有得到比我们更优质的光学晶体,估计这种优势就能持续。现在网络上黑我国量子保密通信的人不少,其中很多可能就是多年以来国外月亮比国内圆的惯性思维吧,觉得美国技术这么牛都不搞,全世界就中国搞,肯定是不靠谱。现在持这种思想的人可以去了解一下,现在西方国家已经一窝蜂开始搞量子卫星了。这其中包括多国组成的欧洲空间局、还有独自的德国、意大利、日本、英国和新加坡。。。如果现在还以为只有我国在搞量子卫星就 OUT 了。╮(╯_╰)╭

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