中国的量子卫星实现了“世界上最安全的通信链路”

午夜时分，除了两个中国天文台的特殊望远镜以外，其他任何人都看不到它，米奇斯卫星将光粒子发送到地球，以建立世界上最安全的通信链路。以古老的中国哲学家（也称为墨子）命名的Micius是世界上第一颗量子通信卫星，并且多年来一直处于量子加密的最前沿。现在，科学家们报告说，使用这项技术可以达到一个重要的里程碑：即使您不信任它运行的卫星，也可以信任远程安全通信。

Micius 于2016年启动，在其由中国“量子之父”潘建伟领导的运营团队的带领下，已经取得了许多突破。卫星充当成对纠缠的光子的源，纠缠在一起的孪生光粒子无论其相距多远，其性质都始终纠缠在一起。如果您操纵其中一个光子，则另一个光子也会在同一时刻受到类似的影响。

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正是这种性质位于最安全的量子密码形式（基于纠缠的量子密钥分发）的核心。如果您使用纠缠的粒子之一创建用于编码消息的密钥，则只有另一个粒子的人才能对其进行解码。

Micius先前产生了纠缠的光子，并通过特殊的望远镜将它们传送到相距1200公里的两个地面站（天文台）。科学家表明，光子像在轨道上一样纠缠着地球。

然后，在2017年，Micius团队使用纠缠的照片对传输进行加密，从而实现了维也纳和北京的奥地利和中国科学院之间相距7400公里的虚拟会议。这涉及设计用于分发密钥的机制和一种防止恶意攻击的机制，例如用其他光信号使望远镜致盲的恶意攻击。

没有通信通过Micius。它仅产生和分发加密密钥。但是，两个地面站都必须与Micius进行对话并信任它们，作为其通信系统的一部分，并将其用作中继，然后才能彼此建立链接。

量子加密依赖于纠缠的光粒子。朱里克·彼得/快门斯托克

潘家玮实验室在《自然》杂志上发表的一篇新论文表明，Micius再次成功地将基于纠缠的量子密码学带入了相距1200公里的原始地面站。但是这一次，卫星同时将纠缠的光子流发送到地面站，以在两者之间建立直接链接。

这为他们提供了强大而坚不可摧的加密保护，而无需信任卫星。直到现在，还从未通过卫星或如此遥远的距离做到这一点。

同样，没有任何通信通过Micius。卫星提供纠缠的光子作为量子密码术的便捷资源，然后两个地面站根据双方商定的协议使用它们。新论文没有详细说明这种情况下消息的发送方式，但是从理论上讲，它可以通过光纤，另一通信卫星，无线电或他们同意的任何其他方法来完成。

量子种族

这样的安全长距离链接将成为量子互联网的基础，量子互联网是未来的全球网络，其安全性由量子力学定律提供，而经典密码学方法则无与伦比。

Micius的发射以及由科学家和工程师在量子通信系统的帮助下建立的记录已与 Sputnik对20世纪太空竞赛的影响进行了比较。同样，量子种族具有难以忽视的政治和军事含义。

潘建伟称赞西方国家爱德华·斯诺登（Edward Snowden）在2013年披露的互联网监视信息，促使中国大力开展量子密码学研究，以创造更为安全的通信方式。结果，Micius 因超偏执而被冠以 Sputnik的称号。

理论上，任何国家都可以相信Micius提供纠缠的光子来保护其通信。但是，卫星是其他国家可能想要复制的战略资源，就像欧洲，俄罗斯和中国现在拥有他们自己的美国控制的GPS版本一样。但是，成功建立长距离量子通信链路的消息表明我们已经处在通信安全的新时代。