那么為何量子通訊會(huì)如此安全？

    事情還得從頭說(shuō)，物質(zhì)由原子組成，原子能量不是連續(xù)變化的，一份一份的來(lái)搞，最小的一點(diǎn)點(diǎn)分量就叫做量子。

    當(dāng)我們用量子通訊衛(wèi)星發(fā)送密碼，就得先發(fā)偏振光子，代表一個(gè)比特1或者0。

    由于光是電磁波，具有波粒二象性，使得光可以細(xì)分為光子，同時(shí)又很不穩(wěn)定，可以朝著不特定的方向偏振，此時(shí)我們就得事先規(guī)定偏振角度，比如朝著零角度偏振的代表0，朝著90度方向偏振的代表比特1。

    然后接受裝置就只能允許零角度和90度的偏振光子通過(guò)，甚至接收裝置都要提前設(shè)置好固定的角度，比如45度，這樣才能順利的接收到正確的比特，其他角度不對(duì)的偏振光子都被過(guò)濾了。

    但是如果零角度的光子想從0比特的口子和1比特的口子過(guò)去怎么辦？

    那就得擲骰子唄，這就是所謂的“上帝擲骰子”。

    這樣一來(lái)，通訊衛(wèi)星發(fā)出的光子和接收器擺放的方向一致時(shí)候，收到的比特才是對(duì)的，有意思的是，接收器的擺放角度也是隨機(jī)的。每次就得討論擺放角度的問(wèn)題

    兩個(gè)都是隨機(jī)的話，就會(huì)產(chǎn)生很多不成功傳輸?shù)谋忍兀瑒h掉不成功的比特，剩下的就是這一回發(fā)送的隨機(jī)密碼。

    由于一次只發(fā)送一個(gè)光子，要是被人竊聽(tīng)了，就意味著被攔截看了信息，那么接收方肯定就能知道，因?yàn)榍懊嬲f(shuō)過(guò)了。

    量子里面不可能有完全復(fù)制這個(gè)概念，想攔下來(lái)之后再給個(gè)原來(lái)一樣的光子信息是不可能的，這就是“量子不可克隆定理”和測(cè)不準(zhǔn)原理在起作用，真正做到了一次一密。

    隨機(jī)產(chǎn)生，不能竊聽(tīng)，不能被破解，量子通訊的安全度自然就高了，目前量子通信傳播密碼的套路叫做bb84協(xié)議。

    目前來(lái)看，人類手頭上的量子分配不做通訊，只分配密鑰！只分配密鑰！

    量子密鑰分配不能主動(dòng)防護(hù)竊聽(tīng)，只能被動(dòng)探測(cè)人家是否竊聽(tīng)自己。

    竊聽(tīng)的探測(cè)依舊是按照測(cè)不準(zhǔn)和不可克隆原理，這就是人類眼下的現(xiàn)狀。

    目前的量子密鑰還是依賴常規(guī)通信，無(wú)法超光速，那種超光速的量子糾纏還只是一個(gè)幻想，不打開(kāi)盒子就知道貓是死是活還做不到！量子隱形傳輸太過(guò)魔幻了，完美的量子糾纏應(yīng)用應(yīng)該是無(wú)法達(dá)到的。

    目前商業(yè)化的還是量子密鑰，實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)下的量子密鑰分配最遠(yuǎn)距離是260到300千米，遠(yuǎn)程量子通信的實(shí)現(xiàn)依賴中繼站，中繼分為量子中繼和可信中繼，后者目前已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，原理就是a傳信息給b，b再傳給c，中途密鑰落地，有一定的風(fēng)險(xiǎn)。

    而量子中繼是不落地的，以量子糾纏分發(fā)技術(shù)在相鄰站點(diǎn)之間建立共享糾纏對(duì)，用量子存儲(chǔ)技術(shù)儲(chǔ)存糾纏對(duì)，再用遠(yuǎn)距離自由空間傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)量子糾纏轉(zhuǎn)換，保真度極高。

    眼下最好的量子態(tài)隱形傳輸原理性實(shí)驗(yàn)的最長(zhǎng)距離是143公里，前提是西班牙加那利群島的環(huán)境良好?？雌饋?lái)比夏國(guó)首都16公里和qh省的97公里大氣內(nèi)傳輸要好不少。

    但是西班牙這次實(shí)驗(yàn)太多疑點(diǎn)，怎么看就怎么像是賭氣打破夏國(guó)記錄的一場(chǎng)騙局。

    想要達(dá)到更遠(yuǎn)的距離，就得規(guī)避大氣干擾光子脆弱的量子狀態(tài)，得用衛(wèi)星來(lái)分發(fā)光子，太空的幾千公里換算到地面也就8公里左右，走向太空勢(shì)在必行。

    夏國(guó)的成果最強(qiáng)，也僅僅是實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)六光子糾纏、八光子糾纏和十比特超糾纏，即便在地面上實(shí)現(xiàn)了百公里傳輸，也只是理論上在太空能傳輸1000公里，距離商業(yè)化還遠(yuǎn)著呢。

    系統(tǒng)給了指南，但目前的制造水平還是有所欠缺，提升并不能一步到位。

    陳瀟一點(diǎn)都不貪心，他決定先從中繼站下手，把可信中繼變?yōu)榱孔又欣^，然后再慢慢從量子密鑰搞成量子態(tài)隱形傳輸，雖然絕對(duì)達(dá)不到百分百，可是這玩意的可靠性是真的強(qiáng)，只要接近完美量子糾纏，很多東西就可以省略了。

    思路不是沒(méi)有，只需要把原物信息分成經(jīng)典信息和量子信息兩部份，經(jīng)過(guò)各自的通道傳送給接收者。

    收到之后就可以復(fù)制了，值得注意的是，經(jīng)典信息是發(fā)送者對(duì)原物質(zhì)進(jìn)行某種測(cè)量而獲得的，量子信息是發(fā)送者在測(cè)量中未提取的其余信息。

    該過(guò)程中傳送的僅僅是原物質(zhì)的量子態(tài)，而不是原物本身。

    發(fā)送者甚至可以對(duì)這個(gè)量子態(tài)一無(wú)所知，而接收者是將別的粒子處于原物質(zhì)的量子態(tài)上。

    在這個(gè)方案中，糾纏態(tài)的非定域性起著極其重要的作用。

    陳瀟并不是要一步到位直接傳送物品，只是搞通訊，不用這么完美，難度自然就降低了不少。

    到了那時(shí)候，基于量子糾纏的通訊才是真正意義上的量子通訊，現(xiàn)在只能叫做量子加密手段通訊，根本不是一個(gè)概念。

    倘若量子通訊真的建設(shè)完成，就不在擔(dān)心信號(hào)問(wèn)題，設(shè)備搭載量子通訊芯片，只需要通過(guò)量子糾纏原理，看這邊的量子狀態(tài)，就能明白對(duì)方傳遞的信息。

    實(shí)驗(yàn)交給長(zhǎng)天科技自然科學(xué)院來(lái)設(shè)計(jì)主持，之前就一直有所涉及。

    為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，陳瀟還是邀請(qǐng)了夏國(guó)科學(xué)院的相關(guān)的大佬過(guò)來(lái)探討，其中就有潘偉，陸陽(yáng)兩個(gè)頂級(jí)專家。

    說(shuō)實(shí)話，他們的團(tuán)隊(duì)非常強(qiáng)大，夏國(guó)領(lǐng)先于世界就是他們的功勞，一開(kāi)始受到邀請(qǐng)的時(shí)候，他們心里還有點(diǎn)不太重視，覺(jué)得長(zhǎng)天科技怎么可能在這方面有所涉及？

    但是轉(zhuǎn)念一想，長(zhǎng)天科技連可控核聚變和可自動(dòng)進(jìn)化的生物都搞了出來(lái)，未必沒(méi)有可能啊，所以還是有些小期待的。

    當(dāng)學(xué)術(shù)探討會(huì)一開(kāi)始，潘偉和陸陽(yáng)就知道自己錯(cuò)了，長(zhǎng)天科技的進(jìn)展跟夏國(guó)科學(xué)院的差不多。

    “你們的距離竟然也突破兩百公里了？”

    “量子隨機(jī)發(fā)生器已經(jīng)到達(dá)20gbps了？這個(gè)已經(jīng)比我們要領(lǐng)先一點(diǎn)了！可惜還是不能做到真正隨機(jī)?！?/br>
    “你們也有6光子自旋軌道角動(dòng)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)？自旋和軌道角動(dòng)量已經(jīng)能同時(shí)傳輸了？8光子，10比特超糾纏你們也做試驗(yàn)了。”

    “你們也是利用冷原子量子存儲(chǔ)技術(shù)高出了儲(chǔ)存和讀取功能的量子交換??！都能玩350米的光纖的長(zhǎng)度了！這可是來(lái)長(zhǎng)程量子通訊鐘亟需的量子中繼器啊，但是這個(gè)距離還是太短了?！?/br>
    潘偉和陸陽(yáng)已經(jīng)沒(méi)有一絲絲的輕視了，長(zhǎng)天科技悶不吭聲的已經(jīng)做到了這一步，難道長(zhǎng)天科技就沒(méi)有科研死角的嗎？任何前沿領(lǐng)域都有涉及并且有很高的建樹(shù)。

    幾年前，長(zhǎng)天科技在完成4g通訊布局的時(shí)候，就在實(shí)驗(yàn)量子技術(shù)，只是因?yàn)闆](méi)有應(yīng)用，所以也沒(méi)有宣傳。

    “你們?nèi)绱颂拐\(chéng)公布，我們大受感動(dòng)，說(shuō)實(shí)話，我們這邊已經(jīng)沒(méi)有什么拿的出手的成果了，慚愧啊！”潘偉實(shí)話實(shí)說(shuō)，不如人就是不如人。

    長(zhǎng)天科技量子項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人是郭燦。

    此人年紀(jì)與潘偉相仿，都是年少有為之人，他很謙遜的說(shuō)：“潘院士過(guò)獎(jiǎng)了。你們有能公布的成果就意味還有更多的東西沒(méi)說(shuō)出來(lái)?！?/br>
    “那些都是猜測(cè)，都在做實(shí)驗(yàn)，還沒(méi)成功……”

    “您千萬(wàn)不要太過(guò)自謙，到了這一步，猜想往往比現(xiàn)實(shí)的成就更有價(jià)值，說(shuō)不定一個(gè)猜想被證實(shí)，前面的成果全都不值一提了。邀請(qǐng)諸位過(guò)來(lái)就是想拿出我們的想法，跟大家一起探討，互相啟發(fā)，更早的實(shí)現(xiàn)理論上的突破?！惫鶢N擺擺手。

    “那好吧，你們都有什么想法，我們也看看行不行?！标戧?yáng)直接得多，他本身就是沖著研究過(guò)來(lái)的，人情世故壓根就不重要。

    “……”

    郭燦愣了下，隨即把研究設(shè)想分發(fā)了過(guò)去。如果潘偉和陸陽(yáng)都看不懂的話，這個(gè)星球上也沒(méi)人看得懂了。

    郭燦拿到陳瀟給的資料那會(huì)，整個(gè)人都懵了，這些東西自己似懂非懂，老板是從哪里弄的？

    如果自己看都不完全明白，又如何能轉(zhuǎn)化為更新的成果呢？

    所以他對(duì)潘偉和陸陽(yáng)的到來(lái)充滿了期待，就像一個(gè)人做了一道題沒(méi)有把握，正好來(lái)了兩個(gè)水平差不多的人，高低也得給他們看看。

    半晌之后，潘偉和陸陽(yáng)皺著眉頭，半天沒(méi)說(shuō)一句話。

    “怎么樣？您說(shuō)句話吧。設(shè)想的原理和實(shí)驗(yàn)方案都沒(méi)問(wèn)題吧？”郭燦忐忑不已。

    “我沒(méi)完全看懂。”陸陽(yáng)院士回答得很光棍。

    潘偉院士也搖頭：“我看得云里霧里，總感覺(jué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)也沒(méi)問(wèn)題，如果是我的話，我也會(huì)這樣設(shè)計(jì)。最關(guān)鍵的問(wèn)題是，原理和思路是哪里來(lái)的？跨度有點(diǎn)大啊，但是又好像有道理?！?/br>
    聽(tīng)到這里，郭燦懸著的心落地了，原來(lái)不是自己沒(méi)把握，是大家都沒(méi)把握！既然都沒(méi)把握，那做起實(shí)驗(yàn)來(lái)還怕什么？誰(shuí)都沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案，那就自己找答案咯。

    “原理和思路是偶然間想到的，這個(gè)憑直覺(jué)的，所以才要找兩位院士過(guò)來(lái)參考?！惫鶢N沒(méi)有說(shuō)是陳瀟給的資料，這些東西的來(lái)源基本上都要保密的，陳瀟不愿太引人注意。

    “有搞頭，反正我們也沒(méi)什么思路了?！标戧?yáng)很坦白，研究到最領(lǐng)先的程度就意味著要自家搭建新的路子，沒(méi)有前人做參照。

    潘偉也是這個(gè)意思，雖然兩人研究的細(xì)分領(lǐng)域有差別，但是基礎(chǔ)都是量子運(yùn)用，陸陽(yáng)有難題，他自然也就有難題了。

    實(shí)驗(yàn)很快就進(jìn)行了，真的是爭(zhēng)分奪秒，只爭(zhēng)朝夕。

    長(zhǎng)天科技的具體實(shí)驗(yàn)思路是通過(guò)超強(qiáng)激光作為光源，這樣的好處就是比弱相關(guān)光源要穩(wěn)定，量子態(tài)不容易改變。

    缺點(diǎn)就是激光一發(fā)射，光子不是一個(gè)一個(gè)的往外面崩，這樣的話就得解決光子搭載信息的問(wèn)題。

    量子通訊安全就安全在一個(gè)光子等于一個(gè)密碼，這么一堆光子，全部都有信息的話，理論上很容易被截留然后破解。

    這樣一來(lái)，就得保證單個(gè)光子足夠強(qiáng)大。長(zhǎng)天科技要做的就是將捕捉特定的光子，至于光束中的其他光子，就等同于火箭發(fā)射時(shí)候的燃料，起到推進(jìn)的作用。

    一束光里面捕捉特定的光子進(jìn)行加密。接收裝置受到激光之后，就會(huì)將光束進(jìn)行多縫干涉，把光子給分出來(lái)，然后通過(guò)偏振設(shè)備，拿到特定的光子。過(guò)程復(fù)雜，但是都是在光速的情況下做的，這個(gè)難度可想而知。

    “量子態(tài)發(fā)生器穩(wěn)定，持續(xù)增強(qiáng)，打開(kāi)超高壓供電裝置，保證激光足夠強(qiáng)大！”

    “量子通道搭建中，已經(jīng)較為穩(wěn)定，就是距離太短?！?/br>
    “廢話，距離不短的話，我們?cè)缇蛯?shí)現(xiàn)量子通信了！”

    “量子測(cè)試裝置呢？開(kāi)了嗎？”

    “開(kāi)了！”

    “刻錄特定光子信息的設(shè)備呢？這個(gè)就是密碼啊！”

    “開(kāi)了！”

    “那就開(kāi)始吧！”

    大家非常的緊張，設(shè)想成不成雖然得多次做實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)換頻率和偏振角度，但誰(shuí)都希望一次就行。

    第一千零四章 開(kāi)啟上帝之盒

    實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的那一刻，大家全都屏住呼吸。

    然而奇跡沒(méi)有發(fā)生，接收裝置沒(méi)有抓住特定的光子，也不知道是加密時(shí)候出了問(wèn)題，還是接受的時(shí)候出了問(wèn)題。

    “也可能是量子通道出了問(wèn)題。”陸陽(yáng)補(bǔ)了一句，郭燦揉揉太陽(yáng)xue，腦瓜子嗡嗡的響，這不就等于所有的環(huán)節(jié)都可能有問(wèn)題嘛？

    還說(shuō)要搞什么徹底的隱形傳態(tài)，現(xiàn)在就提升量子分發(fā)密鑰的效率都做不到，玩呢？

    經(jīng)過(guò)三天的實(shí)驗(yàn)，重復(fù)了幾萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn)，也就捕捉到了十次八次特定光子，這種效率讓團(tuán)隊(duì)都麻了。

    這些學(xué)霸充分理解了學(xué)渣的痛苦，明明都給了技術(shù)說(shuō)明，怎么還是解不出來(lái)呢？廢話！

    黎曼猜想還有具體的證明步驟呢，能看懂的人有幾個(gè)？

    基礎(chǔ)知識(shí)達(dá)不到就得一步步驗(yàn)證。

    陳瀟是給了技術(shù)，問(wèn)題是一旦涉及到技術(shù)上的提升，那就是一個(gè)整體知識(shí)框架的拓展，現(xiàn)代科學(xué)考70分努力就行，90分以上的話，每一分都非常艱難，有時(shí)候雙倍的努力只能提高0.001分。

    而這種跨越，哪怕有系統(tǒng)給的資料，也依然要努力去嘗試，這是一個(gè)掌握技術(shù)的過(guò)程，只有這么做，才能讓所有的配套跟著趕上來(lái)。

    “諸位，大家停一停，我覺(jué)得這個(gè)方法有點(diǎn)不靠譜，我想到了一個(gè)辦法，也不知道能不能行?！?/br>
    “趕緊說(shuō)吧，還能比現(xiàn)在更糟糕的？我們連門(mén)檻都沒(méi)跨過(guò)去?！?/br>
    “既然光子發(fā)射之后就抓不住，我們可以選擇先把光子關(guān)起來(lái)，刻錄了信息加密之后再釋放光子啊。

    光子沒(méi)有屬性，壓根就沒(méi)辦法控制速度，除非是黑洞一般的重力場(chǎng)互相牽扯或許就有可能控制速度，可是我們搞不出來(lái)黑洞。”

    “丟！干脆直接接入光纖不更好？我們還研究個(gè)屁！況且，有黑洞的話不就干涉到量子糾纏了嗎？你這博士文憑買的嗎？”

    “你怎么能罵人呢！要是多重黑洞影響，說(shuō)不定就能減速再恢復(fù)，影響就會(huì)平衡回來(lái)！不對(duì)！我又沒(méi)說(shuō)黑洞的事情?！?/br>
    “浪費(fèi)時(shí)間就想出這個(gè)辦法？還不是靠光纖？要不要制造部門(mén)制造一條只能容納一個(gè)光子通過(guò)的光纖給你？”

    “都別吵了！”

    科學(xué)研究并不是大家想象的那樣總是文質(zhì)彬彬，謙讓有理，急眼了真的直接上手，大家吵來(lái)吵去根本想不出一個(gè)頭，這里的基礎(chǔ)理論要是搞不出來(lái)，手機(jī)的芯片也就沒(méi)法設(shè)計(jì)和量產(chǎn)，量子團(tuán)隊(duì)的壓力非常大。

    之前大家想的辦法是通過(guò)激光點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的進(jìn)行直接發(fā)射，只要激光足夠集中，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的影響足夠小。

    但其實(shí)不是，如果發(fā)射的過(guò)程中正好有遮擋物出現(xiàn)，那還接收個(gè)錘子。