什么是量子通信衛星,量子通訊衛星 _通信衛星

量子通訊衛星為什么外國沒有？

先簡單解釋一下什么是量子通訊衛星。量子通訊衛星是利用量子糾纏原理來實現高效傳輸的一種通信衛星，其特點就是保密通信。傳統的通訊衛星，發射的電磁波大都在微波段，量子衛星主要采用的是可見光(激光) 。從地面發生一束激光穿透大氣層，衛星接收到信號并將其轉發，最終地球上另一個接收地點將收到這個光學信號。關鍵在于，這個光學信號是有量子力學特征的，是糾纏的光子態。
簡單來說，量子衛星的作用，就是用糾纏光子態給地面上兩個觀測站“配鑰匙”，因為量子力學的特性，這個鑰匙是保密性極強的。這樣，地面兩個觀測點之間通訊就可以用這個“量子秘鑰”，如果一旦發生竊聽，量子秘鑰幾乎不可能解密，通訊的雙方也會立刻知道。2016年8月，中國科學家發射了世界首顆量子通訊衛星——“墨子號”，經過多次實驗，科學家實現了從衛星到地面的量子秘鑰分發，以及從地面到衛星的量子隱形傳輸。
量子隱形傳輸，就是利用量子糾纏的特性，把物質的未知量子態傳送到遠方，并不是傳輸物質本身（不是時空穿越啦）。可以說，關于空間量子通訊的實驗，目前只是剛剛開始，能否實現真正意義上的遠程量子通訊，還需要很多的實驗，也遠遠不止一顆衛星可以做到。令中國人值得驕傲的是，世界上第一顆量子通訊衛星是咱們放上天的，隨著后續研究的開展，更多的量子衛星實驗必然也會出現，而且不只是在中國。
為什么外國沒有量子通訊衛星？網上傳言都是說國外覺得量子通訊（甚至包括量子計算）沒有前途，這個說法是不夠準確的。像量子衛星這樣的項目，需要耗費大量的經費，還需要足夠的經驗，還有人手。有點類似高能物理里面的粒子加速器，實際上競爭就是非常殘酷的，全世界類似功能的大型粒子加速器，只能建一個。一旦某個國家的新型粒子加速器立項，那么其他國家正在推進中的類似項目就會停止。
【什么是量子通信衛星,量子通訊衛星】典型的例子就是LHC升級和美國超導粒子加速器停擺，后者的加速隧道都已經挖好了，說停也就停了。因為高能物理的實驗數據幾乎是全世界共享的，而且做出重大發現的機遇就那么幾個，一旦別人去做了的事情，咱們自己再做世界第二就毫無意義了。這么說來，中國開始做了量子衛星，其他國家因為種種原因并不能立刻做起來，或者說他們目前不動手做，也是可以理解的。
美國量子計算機都搞出來了，為啥不發量子通信衛星？

美國可能是申請不到經費吧。也有可能是技術不達標，像幾年前日本也發射過量子實驗衛星，但那個是典型的技術不達標，完全不能用于加密，因為它不能發射和接收單光子，只能發射和接收一束光子，這樣是沒法用來做密鑰的。中國在單光子和糾纏光子制備技術上是全球領先的，美國都趕不上，這真不是夸口。所以很多量子實驗都是中國率先搞出來，比如反事實通信。
而在量子計算機領域的多光子糾纏也是中國領先，國外的量子計算機都沒有用糾纏光子。至于中國在這方面為什么這么牛，江湖傳聞是中國掌握了世界上最好的光學晶體制造技術。量子實驗里的單光子和糾纏態光子制備都是通過激光照射特殊晶體實現的，找到適合的晶體就會提高光子制備的成功率，而中國現在掌握了可能是世界上最好的光學晶體技術。