中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研制的“墨子號”衛(wèi)星,在中國的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空并進入預(yù)定軌道,?!澳犹枴笔且活w量子衛(wèi)星,也是世界上第一顆量子衛(wèi)星,。
這條信息直接刷爆了朋友圈,,所有人都在慶祝,中國又多了一項世界第一,。
虛擬現(xiàn)實圈也在刷,,慶祝墨子號發(fā)射成功,并預(yù)言量子通信未來可能會改變虛擬現(xiàn)實的發(fā)展,,極大的促進虛擬現(xiàn)實的進步,。
但是非常遺憾,VR日報今天可能要給大家潑涼水:墨子號飛天是值得咱們舉國歡慶的喜事,,但量子通信對于解決虛擬現(xiàn)實的傳輸瓶頸,,作用微乎其微。
量子通信并不能幫助提高信道容量
當(dāng)然,,并不是說墨子號是浪得虛名,。
量子通信是怎么一回事?
根據(jù)量子科學(xué)的基本原理:兩顆糾纏的光子被拆散之后,,無論相距多遠(yuǎn),,總會心靈感應(yīng),一個形態(tài)發(fā)生變化,,另一個會像鏡子一樣同步變化,。利用這個特性實現(xiàn)光量子通信的過程如下:事先構(gòu)建一對具有糾纏態(tài)的粒子,將兩個粒子分別放在通信雙方,,將具有未知量子態(tài)的粒子與發(fā)送方的粒子進行聯(lián)合測量(一種操作),,則接收方的粒子瞬間發(fā)生變化成為某種狀態(tài),這個狀態(tài)與發(fā)送方的粒子變化后的狀態(tài)是對稱的,,然后將聯(lián)合測量的信息通過經(jīng)典信道傳送給接收方,,接收放根據(jù)接收到的信息對坍塌的粒子進行逆轉(zhuǎn)變換,即可得到與發(fā)送方完全相同的未知量子態(tài),。
與經(jīng)典通信相比,,量子通信的安全性幾乎是絕對的——絕不會“泄密”,。
在量子通信過程中,信息本身經(jīng)過經(jīng)典通信傳輸,,量子通信傳輸?shù)闹皇敲荑€,。量子加密的密鑰是隨機的,幾乎可以做到用一次換一次,,即使信息內(nèi)容本身被竊取者截獲,由于無法得到正確的密鑰,,因此無法破解信息,。如果竊取者試圖截獲密鑰,必須先截獲光子,,再去觀測它,,根據(jù)量子理論,宏觀的任何觀察和干擾,,都會立刻改變量子態(tài),,引起其坍塌,因此光子會發(fā)生變化,。結(jié)果密鑰接收方要么沒收到光子,,要么收到光子后去跟發(fā)送方校驗,發(fā)現(xiàn)結(jié)果不一樣,,馬上就能反應(yīng)過來通信過程被監(jiān)聽,。當(dāng)然,這并沒有什么關(guān)系,,一旦發(fā)現(xiàn)密鑰丟失,,申請重新傳輸新密鑰,確認(rèn)無誤再解密信息,。
墨子號有什么作用,?
在有線光纖為基礎(chǔ)的量子通訊領(lǐng)域,由于光量子的不可分割特性,,遠(yuǎn)距離傳輸不能進行信號放大,,而損耗卻很多,造成在遠(yuǎn)距離上信息傳遞效率很低,。太空的真空環(huán)境卻能讓光量子在傳輸過程中的損耗大為降低,,墨子號與地面發(fā)射站之間的距離為500公里,能夠完美的充當(dāng)覆蓋全球的量子通信網(wǎng)絡(luò)的中繼站,。這樣一來,,就使得量子通信不再局限于域內(nèi)通信,而是可以覆蓋整個地球,!
所以,,無論是墨子號也好,,還是量子通信,重點并不在于信道容量,,而在于信道安全,。這與虛擬現(xiàn)實所要求的大容量信道并無相通之處,對于虛擬現(xiàn)實所要求的大體量數(shù)據(jù)傳輸也并不會有實際幫助,。
量子通信的優(yōu)點不在于速度,,而在于保密。經(jīng)典通信方式的信息傳遞速度已經(jīng)是光速了,,5G網(wǎng)絡(luò)相比4G網(wǎng)絡(luò),,提高的是單位時間里的傳輸字節(jié)數(shù),即信道容量,,在這方面經(jīng)典通信反而比量子通信強得多,。