一對(duì)纏繞的光子將被拆散，從太空發(fā)射到地面，開啟人類保密通信的新歷史,。8月中旬，中國(guó)將發(fā)射首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,。

　　你粘好信封,，滴蠟蓋上火印，但防不住有人拆開,、讀完再?gòu)?fù)原,；你想用電磁波傳遞一個(gè)秘密，但“音量”再低,，也防不住精細(xì)的竊聽,。最終，你設(shè)法將“音量”調(diào)低到如此程度：只發(fā)射一顆光子,，任何間諜去測(cè)量都會(huì)破壞它,從而被發(fā)現(xiàn),。信息微弱到了極限——量子級(jí)別，再小心的讀取都會(huì)徹底改變它,，而不可能只改變一點(diǎn)點(diǎn),。中國(guó)量子衛(wèi)星的保密原理就是如此。理論上絕對(duì)安全的密電一旦實(shí)現(xiàn),，銀行和軍隊(duì)都將獲益,。

　　絕對(duì)保密的通信依靠量子糾纏，也就是愛因斯坦說的“幽靈般的超距離作用”來工作——兩顆光子無論相距多遠(yuǎn),，總是“心靈感應(yīng)”：一個(gè)變化,，另一個(gè)就保持同步。于是一對(duì)糾纏的量子態(tài)的光子,，可以被當(dāng)作鑰匙分發(fā)給北京與上海,。上海讀取光子b，破壞了它“既黑又白”的量子模糊狀態(tài),，讓它顯出黑或白色,；北京的光子a也將心靈感應(yīng)地破壞，呈現(xiàn)同樣顏色,。如此發(fā)射和讀取一連串糾纏光子,，北京和上海就能得到同樣的數(shù)列，比如“黑白白黑黑白黑白”,，這就是密碼——間諜想要讀取一長(zhǎng)串光子再原樣發(fā)送,，而不被發(fā)覺的可能性為零,。

　　量子科學(xué)家操縱激光發(fā)生器，讓一個(gè)光子分為兩個(gè)糾纏的光子——潛在的信息寄托于它們的偏振態(tài)或其他屬性,，再分發(fā)到盡量遠(yuǎn)的地方并測(cè)量,。中科大的潘建偉教授等科學(xué)家經(jīng)過20年努力后，發(fā)明了能夠長(zhǎng)時(shí)間（毫秒級(jí)）存儲(chǔ)量子的中繼器,。人們已經(jīng)能在地面上傳送糾纏光子跨越上百公里,。奧地利曾用量子通信傳遞了銀行支票，瑞士用它傳送過大選得票信息,。在中國(guó),，“北京—濟(jì)南—合肥—上海”量子通信干線已經(jīng)建立,。

　　但無論是近地面空氣還是光纖玻璃都容易阻擋和吸收光子,。因此跨越大氣層的衛(wèi)星量子通信方案很吸引人。即將發(fā)射的中國(guó)量子衛(wèi)星質(zhì)量約600千克,，由長(zhǎng)征—2d火箭運(yùn)載,，運(yùn)行于500千米太陽同步軌道。衛(wèi)星攜帶的一塊晶體將制造激光和一對(duì)糾纏光子,，并且將他們分發(fā)到兩個(gè)地面站,。

　　為了讓單個(gè)光子傳送數(shù)百公里，穿越大氣還能鉆進(jìn)地面接收器,，中國(guó)量子衛(wèi)星必須時(shí)刻矯正位置，保持精確朝向兩個(gè)地面目標(biāo),，這也是世界上未曾達(dá)到的精細(xì)度,。傳輸錯(cuò)誤率也得相當(dāng)?shù)停拍鼙ＷC通信可行,。接下來兩年,，中國(guó)科學(xué)家將測(cè)試被分發(fā)到相距成千、甚至上萬公里的一對(duì)糾纏的光子能否保持糾纏——理論預(yù)言是可以的,，但誰也沒做過,。

　　飛機(jī)和地面之間的量子通信已經(jīng)實(shí)驗(yàn)成功。而近兩年,，意大利,、新加坡和英國(guó)的科學(xué)家也曾利用衛(wèi)星探索天地量子通信的可行性，已制造出互相關(guān)聯(lián)的成對(duì)光子——糾纏光子的前一步,。而中國(guó)則是第一個(gè)發(fā)射量子通信衛(wèi)星試圖驗(yàn)證整個(gè)流程的國(guó)家,。

　　如果這次量子衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)成功，中國(guó)量子通信網(wǎng)下一步將試圖連接中國(guó)和歐洲,，并在2030年擴(kuò)充成20顆衛(wèi)星規(guī)模的全球網(wǎng)絡(luò),。但近年來也有科學(xué)家撰文指出量子通信系統(tǒng)的一些安全漏洞,，盡管不是量子加密方式本身的問題：比如中繼站在接收和發(fā)送之間存在信息截獲的可能，這是中國(guó)科學(xué)家要設(shè)法避免的,。