霜天晓角-我国实现超万公里星地量子通信
（词林正韵）
文/冯志清（上海）
综合新华社、央视总台今天（3月21日）晨最新消息，据国际权威学术期刊《自然》杂志3月20日最新在线发布，由位于安徽合肥的中国科学技术大学著名顶尖量子科学家潘建伟、彭承志、廖胜凯等团队与国内外多个科研团队合作，近日在国际上首次实现量子微纳卫星与小型化、可移动地面站之间的实时星地量子密钥分发，在单次卫星通过期间实现了多达100万比特的安全密钥共享，并在中国和南非之间相隔12900多公里的距离上建立了量子密钥，完成对图像数据“一次一密”加密和传输，为组建全球首个“实用化卫星量子通信组网”铺平了道路。
据《自然》杂志3月20日在线介绍，杂志审稿人称赞：上述成果是“技术上令人钦佩的成就”、“展示了卫星量子密钥分发技术的成熟”。审稿人指出，基于量子密钥分发的量子保密通信，是迄今世界上唯一可实现“信息论可证”安全性的通信方式，将大幅提升现有信息系统的信息安全传输水平。利用卫星平台进行自由空间量子密钥分发，能够突破光纤等传输限制，实现全球范围的量子保密通信。
笔者志清注意到，相比较去年曾报道过的，同是合肥中国科技大学潘建伟团队研发成功“墨子号”量子卫星通讯成果，《自然》杂志审稿人认为，此前中国科研人员利用“墨子号”量子科学实验卫星首次实现了星地量子密钥分发。然而其成本高、覆盖面有限。如今，合肥中国科技大学潘建伟团队的科研人员尝试发射造价更低、身材更“苗条”的微纳卫星，多颗组网构建高效率、实用化、全球化量子通信网络。审稿人特别强调：
一一此次中国发射国际首颗量子微纳卫星。“这颗微纳卫星的成本只有‘墨子号’的二十分之一，卫星自重、载荷重量也降低约一个数量级，但光源频率提升约6倍。”廖胜凯说，研究团队同时升级了小巧轻便的地面站系统。
一一此次，量子微纳卫星与中国济南、合肥、武汉、北京、上海以及南非的斯泰伦博斯等地面光学站建立光链路，实现实时星地量子密钥分发实验。以卫星作为可信中继，研究团队进一步实现了地面相距12900多公里的北京站和南非斯泰伦博斯站之间的密钥共享和数据中继。
一一这一研究工作为未来发射多颗微纳卫星构建“量子星座”奠定了坚实基础，不仅为大规模实用化量子通信网络的建设提供了关键技术支撑，更为量子互联网的全球部署开辟了新的发展路径。
笔者志清今晨查询合肥中科大相关公开网站科普资料，中国科学技术大学郭光灿院士指出：“量子不是玄学，而是一把打开微观世界的钥匙，它的应用早已渗透到现代社会的每个角落。”
那么，量子究竟是什么？量子听上去与原子、电子等非常相似，很容易让人误以为它也是一种具体粒子。其实，量子并不是一个实体的“东西”，而是一种物理概念。简单说来，量子就是一种物理量中不可再分割的最小单位。假设将全人类视为一个物理量，那么它的最小单位便是“一个人”，不存在半个人，“一个人”便是全人类这个物理量的量子。再比如上楼梯时，你只能站在第1、第2个台阶，却无法停在1.5个台阶。这就是量子化的生动比喻。
而量子“叠加”与“纠缠”的特性，则反映了它在微观世界的“超能力”。所谓“叠加态”，是指电子可以同时处于多个位置，如同孙悟空的分身术，可以在同一时间处理多种不同任务。因此，利用量子叠加，我们可以实现计算机的并行计算。例如，分解一个300位的大数，用传统计算机可能需要15万年，而利用量子叠加技术并行运算，仅需一秒钟即可完成。再比如一枚硬币，当它静止时，我们可以将其视为一个经典比特，这是经典计算机中的基础逻辑单元，它只能表示硬币的一面朝上或朝下。然而，如果我们让硬币开始旋转，它便能同时表达正面和反面两种状态，这就像量子计算机中的量子比特。
在量子力学中，还存在一个奇妙现象——量子纠缠，这是指两个粒子即使相隔千里，状态仍紧密关联，被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”。当大量的量子彼此纠缠时，它们所构成的计算空间，便会以指数级方式扩展，从而带来计算能力的指数级增长。
由此，笔者志清认为，正是因为量子的这些特性，不仅催生了量子通信和量子计算的革命性突破。而且量子通信，拒绝“第三者”插足。这就确保了此次中国发射国际上首颗量子微纳卫星，是“卫星与地球”利用量子叠加、纠缠技术：“一对一”、“点对点”、“拒插足”、“超距离”、“超便捷”、“超安全”开创了人类全新的通信技术手段。为此特赋《霜天晓角》为评为贺。
传输快捷。
量子微纳发。
跨半球连非亚，
点对点、万里越。
梦绝。
密钥热。
纠缠扩展铁。
突破光纤局限，
叠加态、星地撷。
一一2025年3月21日凌晨时事诗评
作者简介：
冯志清，男，中共党员，大学本科，在职工商管理硕士，高级政工师、经济师，化工企业多年公司党 委书 记、董事长，中华诗词学会会员、上海诗词学会会员。曾兼任：中国化工政研会常务理事、中国化工报社记协特约记者兼顾问、中国化学试剂工业协会第5～7届副理事长、上海市职工政研会理事兼特约研究员、中国化工文化艺术联合会常务理事、中国化工作家协会第1～3届副主席和1～4届理事、顾问；中国文学艺术联盟签约作家、上海诗社会员、冰心文化传媒网顾问、《2019年中国诗歌大典》副主编、2020年《古韵新风》第一册常务副总编、2023年《古钧新吟》执行主编、新上海诗社副总编、天下诗词文学时事评论员。1983年起，有各种论文、报告文学、散文、诗词在中央、部、直辖市等媒体发表或收录。
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