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每秒4600字符!美军研究量子通信用于核潜艇,网友中国早有了
2020-05-12 14:28   来源:  www.excelsiorpage.com   评论:0 点击:

每秒4600字符!美军研究量子通信用于核潜艇,网友中国早有了量子技术,听起来似乎充满了高大上的味道,不过
量子技术,听起来似乎充满了高大上的味道,不过实际上这种微观粒子层面的科学技术现在已经悄悄出现在人类世界之中,而最先应用这种技术的,则是通信领域。4月23日,俄罗斯卫星通讯社引述美国媒体的消息称,美军正在研制全新的对潜通信技术,这种新技术基于量子力学原理,能够实现陆上指挥部和潜艇之间的安全通信,虽然目前技术还不完善,每秒只能传输4600个字符,但是向美军核潜艇传达"发射导弹"、"开火"等简单命令还是没问题的!听到这个消息,有中国网友表示,这种程度的量子通信就是小儿科,好几年前我们就有了!为什么军迷们会这样认为,下面笔者就给大家简单介绍一下我们的量子通信。量子,是一个现代物理学概念,即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。量子一词来自拉丁语quantus,意为"有多少",代表"相当数量的某物质",它最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出的。量子的概念和我们目前日常所认识到的经典物理学有着完全不同的特性。其中最早被人发现的就是所谓量子的"波粒二象性",也就是说量子既具备波的特性,也具备基本粒子的特性,这一点在宏观物理学领域是根本无法解释的。同时量子还具备神秘的"量子纠缠"特性,而这种特性使量子技术成为高度保密通信系统的首选。要解释量子通信技术的保密性,就首先需要了解"量子纠缠"现象,而这种现象,老实说,笔者也很难理解——因为这种微观世界的物理现象已经超出了宏观物理学的理论范畴,更加接近于所谓的"神迹"。所谓"量子纠缠"现象,就是指一个处于纠缠态的粒子分裂成的两个粒子,当其中一个做出某种动作,比如平移、转圈或者抖动等,另外一个量子无论间隔多远,也立即会做出方向相反的同样的动作。这一现象很早就被微观物理学观测到,但是至今没有合理的解释。西方甚至有些科学家将其称之为"上帝的力量"。量子通信技术,正是基于这一独特的量子纠缠原理:在信息的发送端和接收端,各布置这样一颗量子,如果有什么信息需要发送,只需要通过电磁感应方式操纵量子做出运动,那么另外一端即可立即感受到,反之亦然。这种量子纠缠状态不受空间甚至是时间的影响,具备极佳的实时通信效果,在科幻小说《安德的游戏》中,作者幻想的可以超越光速、不存在时间延迟的"安塞波"通讯技术,可以被看作是量子通信技术的一种实际应用。(科幻电影《安德的游戏》中,主人公安德在使用无延时的"安塞波"通信设备指挥前方的人类舰队和外星虫族交锋)在以往潜艇借助厚厚海水的掩护,成为海军中最成功的杀手。现代战略导弹核潜艇则携带着数十枚潜射战略导弹以及大量的核弹头,因此是各国政府最重要的"镇国之宝"。潜艇虽然得到了海水的保护,但是由于海水和空气不同,电磁波很难穿透海水,所以现代潜艇在具备超强隐蔽性的同时,对外通信实在令人头疼,特别是大型战略核潜艇,一旦在水下出现任何问题,很难第一时间和本国军方取得联系,从而会导致灾难的扩大。而目前使用的对潜长波通信设备通常使用绵延数十上百千米的巨大天线发射波长达上千公里的巨大低频长波,这种技术虽然可以解决对潜通信的问题,但是其数据传输率实在太差,十几个字符的电文,往往要穿一两个小时。而且长波对潜通信电台需要架设巨大的通信天线,这种设备根本无法隐蔽,在战时必然是敌方优先摧毁的目标。另外,潜艇长波通信还有一个问题是:只能接收无法复电,所以指挥部依然不知道自己的潜艇到底身在何方,这对于作战部署有巨大的潜在危险性。(具备毁灭世界能力的战略导弹核潜艇毫无疑问是各国的镇国之宝,但是如何对潜通信,让核潜艇能够及时收到指挥部命令,并且对指令做出回应,是各国军方都非常头疼的事情)量子技术可以完美解决目前对潜通信的难题。因为量子纠缠不受空间、时间的影响,利用的是量子内部一种目前尚无法合理解释的现象。所以,只需要把量子通信的两端分别放置在陆上指挥部和潜艇上,则潜艇和陆指之间就可以实现无延时、无障碍通信。而且量子通信的最大优势还在于——这种通信根本无法被窃听。因为它不发射任何电磁波或者其他信号,完全是依靠量子纠缠来实现数据传输,现代任何的电子干扰技术对其都不起作用。这种通信技术一旦大规模应用,将会彻底改变人类通信,特别是军事通信的发展模式。(2016年中国已经成功发射并投入测试了著名的"墨子"号卫星,那么对潜量子通信……我什么也没说,诸位看官老爷们请自行脑补)比起量子通信技术本身更有意思的是,这种听起来如此高大上的量子通信技术,在我国其实早已经开始进行测试使用。2016年8月16日,我国自行研制的长征二号丁运载火箭,在酒泉卫星发射中心发射,成功地将我国首颗也是全世界首颗量子实验卫星——墨子号送入预定轨道。而我国也成为全球首个把量子技术投入实际使用的国家。除此之外,在2019年1月31日观察者网的报道上显示,我国"科学"号远洋科学考察船在2018年年底的西太平洋科学考察中,已经实现了"深海6000米潜标向北斗卫星实时传输数据",而且文章明确声明是"通信潜标",也就是说这个通信装置并非浮在水面的"浮标",而是潜在水下的"潜标"。那么身在太空中的北斗卫星,能够和6000米水深以下的温盐流数据探测器实现"数据实时传输",这其中使用了何种技术,大家不妨猜测一下。

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