注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

天外来客的博客

网易博客我的网络剪报

 
 
 

日志

 
 

中国海水量子通信实验成功 将引发潜艇通信革命  

2017-08-29 13:39:58|  分类: 新科技,新材料,新 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
http://tech.sina.com.cn/roll/2017-08-29/doc-ifykiurx2566504.shtml?cre=sinapc&mod=g&loc=31&r=0&doct=0&rfunc=75&tj=none

2017年08月29日 07:52 大公网

  大公网8月29日讯 据科技日报报道:继早前中国科学技术大学潘建伟团队成功借助量子科学卫星“墨子号”向地面站分发量子密钥,将这种被喻为不可破解的加密法从理论层面推向实用领域,近日上海交通大学金贤敏团队再下一城,成功进行首个海水量子通信实验,向未来建立水下及空海一体量子通信网络迈出重要一步,待技术成熟,可望投放于百米量级潜艇水下保密通信用途。该成果发表在最新一期《光学快报》杂志上,并被列为编辑推荐。

  目前,基于光纤和自由空间大气信道的量子通信已被证明可行。那么,海洋是否也适用量子通信呢?上海交通大学物理与天文系特别研究员金贤敏受访时解释,尽管相比光纤和大气,海水中悬浮物和盐度等对光子导致的散射和损耗效应要大得多,但其实海水也有一个光子传输时损耗较低的蓝绿窗口,且其能被商用单光子探测器探测到。因此,基于海水的量子通信理论上是可行的。

  可抵受海水阻隔损耗

  上海交大的实验团队在国际上首次通过实验,验证水下量子通信的可行性。他们在最新实验中观察到,光子极化量子态和量子纠缠可在海水中保持量子特性。过程中,他们选择光子的极化作为信息编码载体,并通过模拟证明,即使经历海水巨大信道损耗,只要有少量单光子存活下来,仍可被用于建立安全密钥。目前结果显示,水下量子通信可达数百米,虽然信道较短,但能对水下百米量级的潜艇和传感网络节点等进行保密通信,即使从水下几米深地方对卫星和飞行器进行保密通信,也比之前大有改善,料能在军事等领域“大显身手”。

  如何提高潜艇水下通信效能是各国都在积极研究的课题。海水密度远高于空气,传统无线电波在水下传输距离非常有限,隐蔽于水下的潜艇为保证通信畅通不时接近甚至浮出水面,一旦被发现或遭反潜武器打击。

  日媒憧憬伙华技术合作

  目前,军用潜艇透过“甚低频”传送信息,每秒只能传递几百比特数据,极低频则更慢。据说,潜艇发送一组3个字母的信号约需时15分钟,收一封电报要半个小时,无法传递视频和大量监视数据。据悉,理论上水下量子通信技术输送速度达每秒170兆位元组(Byte)速率(近16万GB),传输距离达水下数百米,可满足现代化信息战涉及大量情报和监视数据的要求。

  金贤敏指出,目前只是朝水下量子通信迈出第一步,离实用化的水下、空海一体量子通信连线和网络还有一段距离,但“最新研究证明,实现量子通信技术的上天、入地、下海的未来图景可期”。

  从发射全球首枚量子卫星“墨子号”,以至研制全球首台量子计算机,近年中国在量子科研领域领先全球各国。据凤凰网报道,对于由中国解决水下量子通信世界性难题,美媒称,这对水下救援、水下勘探、水下作业等具有革命性意义。日本媒体称,日本愿意与中国进行技术合作,从而推进这项技术走向一线产业带。欧洲媒体称冀中方不要在该领域进行技术封锁。

  引发潜艇通信革命

图:图为金贤敏在“光子集成与量子信息”实验室工作\网络图片

  据凤凰网报道:近年,风靡全球电影及小说均以间谍战和破译密码为主要内容,西方电影《解码游戏》讲述二战期间,英国数学家图灵受英政府所托,在波兰人研究基础上破解了纳粹德国着名“恩格玛”加密装置,这项研究成功成为盟军扭转劣势的关键。号称不可破译的“量子密钥分发”加密法,与水下量子通信技术相结合,或为潜艇通信方式带来革命性转变。

  据悉,目前潜艇使用随机生成的编码或“密钥”来加密信息,绝大多数情况下,这些密钥是潜艇和联络基地执行任务之前制作,只可使用一次。潜艇执行一次长时间任务前,必须带上许多密钥,潜艇使用频率极低无线电波发送信息,每秒只能传输几个字符,与外界通信方式无法摆脱“速度慢、容量少”的先天限制。

  科学界认为,通过量子密钥分配,潜艇可把一个密钥加密成光子(利用光子的极性来代表“1”和“0”),从而生成几近无法破解的密钥,并待在水面通过激光向卫星发射光子,然后再由卫星把光子传回地面基地。若水下量子通信技术的传输速度和安全性达到某一水平,料将彻底改变目前潜艇通信方式,为潜艇真正融入信息化作战体系创造条件。

  评论这张
 
阅读(8)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017