量子通信太空賽：誰與中國同競技

量子衛星藝術效果圖

　　1993年，英國研究人員實現了相位編碼量子密鑰分發。那時，一場量子技術領域的國際競賽已經開啟。而在量子通信技術的太空“賽場”，中國16日成功發射全球首顆量子科學實驗衛星，一舉以絕對優勢成為國際公認的領跑者。那么，這一領域的其他“選手”都有誰？他們在這一競賽中表現如何？

　　由半導體技術發展推動的第一次信息處理技術革命，已深遠影響著我們的生活。學界普遍認為，量子技術具備引發第二次革命的潛能。正因如此，過去一二十年間，包括中國在內的多個國家和地區在量子技術研發中都投入了大量資金和精力。

　　目前，量子技術的應用研發主要集中在兩個領域，即量子計算和量子通信。其中，中國在量子通信技術領域目前處于領先地位。美國物理學會會士、加州大學洛杉磯分校物理學家姜弘文教授接受新華社記者采訪時說，首顆量子衛星的成功發射說明，中國正成為量子科學和技術國際研究中的“發動機”，中國最新研發的技術是最前沿且極具挑戰的，是量子通信技術發展的重要里程碑。

　　與此同時，加拿大、日本、意大利和新加坡的研發團隊也將緊隨其后，開展類似空間量子研究。不過，這些“選手”選擇的競賽“路徑”各有不同。

　　比如，新加坡國立大學和英國斯特拉思克萊德大學組成國際科研團隊，正在借助成本僅約10萬美元、重量只有約5公斤的立方體衛星開展量子實驗，以幫助人類實現“天基量子通信”。據報道，去年，這個國際科研團隊發射了一顆立方體衛星，可以在其軌道制造和測量“相關聯”的成對光子。明年，他們計劃發射能制造完全糾纏的光子對的設備。

　　加拿大科學家的想法是，在地面制造成對的糾纏光子，然后將它們發射到不足30公斤重的微型衛星。研究人員認為，這將比在太空制造光子的成本低。不過，將光子送上衛星是個挑戰，科學家計劃首先用裝有光子接收裝置的飛機做測試。

　　意大利帕多瓦大學的科學家更“圖省事”。他們覺得，在普通衛星上安裝反射鏡或其他更簡單的設備，就可以完成在太空開展量子科學實驗的任務。去年，這個研究小組展示了光子從衛星彈回地球，仍能保持其量子態，接收錯誤率極低，足以用于量子密碼。

　　還有研究人員提議，應該在國際空間站開展量子實驗，利用復雜的“超糾纏技術”，實現更安全高效的遠距傳動。

　　美國對量子通信的理論和實驗研究開始較早，并最先被列入到國家戰略、國防和安全的研發計劃。不過，美國“商業內幕”網站在一篇文章中指出，中國在量子通信領域投入了大量資金和精力，將引領量子通信技術在太空領域的競賽，而美國似乎并沒有相關的具體研發計劃。

　　相對于競爭，科技發展更呼喚合作。美國加州理工學院量子物理學專家斯皮里東·米哈拉基斯贊揚中國在這一領域開展的國際合作，并稱贊中國科學院的視野。

　　米哈拉基斯相信，國家間的科研合作可帶來影響深遠的成果。米哈拉基斯對新華社記者說：“我希望更多國家能參與到相關研究中，創建一個量子技術更加普及的世界?！?/p>

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