中国发射的量子卫星“墨子号”到底是干什么用的

Question

如题所述

Answer 1

“墨子号”的三大目标分别是地星量子隐形传态、星地高速量子密钥分发以及星地量子纠缠分发。

量子隐形传态是一种全新的通信方式。通俗来讲，就是将甲地某一粒子的量子态信息在乙地的另一粒子上还原出来，就好像是进行了一场“星际穿越”，但其实粒子本身并未被传输。

量子密钥分发通过量子态的传输，在遥远两地的用户共享无条件安全的密钥，并利用该密钥对信息进行一次一密的严格加密，这是目前人类唯一已知的不可窃听、不可破译的无条件安全的通信方式。

量子纠缠是两个（或多个）粒子共同组成的量子状态。处在纠缠态的粒子，无论相隔多远，当对其中一个粒子进行操作或测量，身处远方的其他粒子会瞬时发生相应的改变。

命名缘由

首颗量子通信卫星以我国古代科学家墨子的名字来命名。墨子最早提出过光线沿直线传播的观点，进行了小孔成像实验。用他的名字命名以纪念他在早期物理光学方面的成就。

墨子最早通过小孔成像实验发现了光是直线传播的，第一次对光直线传播进行了科学解释——这在光学中是非常重要的一条原理，为量子通信的发展打下了一定的基础。墨子还提出了某种意义上的粒子论。光量子学实验卫星以中国科学家先贤墨子来命名，体现了中国的文化自信。

以上内容参考 人民网--“墨子号”已实现三大科学目标 这颗量子卫星在做什么？

Answer 2

　　墨子号应该可以算作通讯卫星当中的一种。只是，和传统的通讯卫星直接传递信息不同，墨子号的工作不是传递信息本身，而是分配“密钥”——解码加密信息的“钥匙”。

　　这把密钥的加密性能，比历史上人类使用过的所有密码本、阿兰·图灵造计算机想要破译的Enigma密码、Touch-ID， “两步验证”甚至PGP系统还要高，可以说不在一个级别上。

　　以往的密码/密钥，要么是固定的，要么非固定但按照一定的逻辑变化，从而有迹可循，让人们可以使用计算机技术或通过社会工程学来破译。量子密码的安全型提到了前所未有的新高度，几乎无法破解。

　　它利用了量子科学无比浪漫的基本原理：

　　两颗纠缠的光子被拆散之后，无论相距多远总会心灵感应，一个形态发生变化，另一个会像镜子一样同步变化。

　　光子组成了密钥，墨子号就是向地面发射光子的卫星——一颗量子密钥分发卫星。

墨子号随长征-2D运载火箭升空，卫星将进入500千米太阳同步轨道墨子号随长征-2D运载火箭升空，卫星将进入500千米太阳同步轨道
　　举个例子，打仗，A 地长官向 B 地前线部队发送军令。墨子号可以将许多组每组两颗纠缠态光子拆开，发射给 A 和 B 两地。当 A 地“观测”这些光子，就像用手去触摸了它们一样，会让这些光子发生形态变化。同时，发射到 B 地的光子也会产生一模一样变化。把这些光子的形态，按照固定顺序记录下来，就变成了一组密钥。A 地按照这个密钥加密发送的信息，B 地手里已经拿到了解码的密钥，能够顺利解密信息本回答被提问者和网友采纳

Answer 3

北京时间8月16日下午1时40分，中国科学院国家空间科学中心研制的“墨子号”卫星，在中国的酒泉卫星发射中心成功发射升空并进入预定轨道。“墨子号”是一颗量子卫星，也是世界上第一颗量子卫星。
我们听说过气象卫星、天文卫星、通讯卫星、导航卫星，军事用途卫星甚至搭载武器的“杀手”卫星——恐怕大多数人都没听说过“量子卫星”是个什么玩意儿……
量子卫星是什么？能做什么？怎么做？
墨子号应该可以算作通讯卫星当中的一种。只是，和传统的通讯卫星直接传递信息不同，墨子号的工作不是传递信息本身，而是分配“密钥”——解码加密信息的“钥匙”。
这把密钥的加密性能，比历史上人类使用过的所有密码本、阿兰·图灵造计算机想要破译的enigma密码、touch-id，
“两步验证”甚至pgp系统还要高，可以说不在一个级别上。
以往的密码/密钥，要么是固定的，要么非固定但按照一定的逻辑变化，从而有迹可循，让人们可以使用计算机技术或通过社会工程学来破译。量子密码的安全型提到了前所未有的新高度，几乎无法破解。
它利用了量子科学无比浪漫的基本原理：
两颗纠缠的光子被拆散之后，无论相距多远总会心灵感应，一个形态发生变化，另一个会像镜子一样同步变化。
光子组成了密钥，墨子号就是向地面发射光子的卫星——一颗量子密钥分发卫星。
墨子号随长征-2d运载火箭升空，卫星将进入500千米太阳同步轨道
举个例子，打仗，a
地长官向
b
地前线部队发送军令。墨子号可以将许多组每组两颗纠缠态光子拆开，发射给
a
和
b
两地。当
a
地“观测”这些光子，就像用手去触摸了它们一样，会让这些光子发生形态变化。同时，发射到
b
地的光子也会产生一模一样变化。把这些光子的形态，按照固定顺序记录下来，就变成了一组密钥。a
地按照这个密钥加密发送的信息，b
地手里已经拿到了解码的密钥，能够顺利解密信息。
怎么保证信息不被第三方破译呢？需要用到量子科学的两条基本特性：“量子态不可克隆”原理，和“海格堡测不准”原理。
不可克隆：世界上就算有长相一模一样的人，也绝对没有第三颗一模一样的光子。只有
a
和
b
知晓目标光子的状态，世界上也没有能够完美克隆目标光子状态的机器。不完美克隆是可以的——然而并没有什么用，因为复原出来的密钥早已千差万别。
测不准：a
摸了光子，改变了光子的状态并记录下来。谁要是再摸，有很大可能状态又变了。理论上，如果第三方想要

Answer 4

量子卫星没有任何用处，只不过是浮躁的所谓专家学者忽悠强国政府骗取金钱的工具而已。
大家都知道光量子通信主要基于量子纠缠态的理论，使用量子隐形传态（传输）的方式实现信息传递。根据实验验证，具有纠缠态的两个粒子无论相距多远，只要一个发生变化，不受四维时空的约束，另外一个也会瞬间发生变化，利用这个特性实现光量子通信。
传统卫星通信的使用是因为微波无法穿越障碍物，需要在中间无阻碍的空间传输的。
量子通信既然是不受四维时空的约束就没有必要使用卫星。

Answer 5

北京时间8月16日下午1时40分，中国科学院国家空间科学中心研制的“墨子号”卫星，在中国的酒泉卫星发射中心成功发射升空并进入预定轨道。“墨子号”是一颗量子卫星，也是世界上第一颗量子卫星。
　　我们听说过气象卫星、天文卫星、通讯卫星、导航卫星，军事用途卫星甚至搭载武器的“杀手”卫星——恐怕大多数人都没听说过“量子卫星”是个什么玩意儿……
　　量子卫星是什么？能做什么？怎么做？
　　墨子号应该可以算作通讯卫星当中的一种。只是，和传统的通讯卫星直接传递信息不同，墨子号的工作不是传递信息本身，而是分配“密钥”——解码加密信息的“钥匙”。
　　这把密钥的加密性能，比历史上人类使用过的所有密码本、阿兰·图灵造计算机想要破译的enigma密码、touch-id，
“两步验证”甚至pgp系统还要高，可以说不在一个级别上。
　　以往的密码/密钥，要么是固定的，要么非固定但按照一定的逻辑变化，从而有迹可循，让人们可以使用计算机技术或通过社会工程学来破译。量子密码的安全型提到了前所未有的新高度，几乎无法破解。
　　它利用了量子科学无比浪漫的基本原理：
　　两颗纠缠的光子被拆散之后，无论相距多远总会心灵感应，一个形态发生变化，另一个会像镜子一样同步变化。
　　光子组成了密钥，墨子号就是向地面发射光子的卫星——一颗量子密钥分发卫星。
墨子号随长征-2d运载火箭升空，卫星将进入500千米太阳同步轨道
　　举个例子，打仗，a
地长官向
b
地前线部队发送军令。墨子号可以将许多组每组两颗纠缠态光子拆开，发射给
a
和
b
两地。当
a
地“观测”这些光子，就像用手去触摸了它们一样，会让这些光子发生形态变化。同时，发射到
b
地的光子也会产生一模一样变化。把这些光子的形态，按照固定顺序记录下来，就变成了一组密钥。a
地按照这个密钥加密发送的信息，b
地手里已经拿到了解码的密钥，能够顺利解密信息。
　　怎么保证信息不被第三方破译呢？需要用到量子科学的两条基本特性：“量子态不可克隆”原理，和“海格堡测不准”原理。
　　不可克隆：世界上就算有长相一模一样的人，也绝对没有第三颗一模一样的光子。只有
a
和
b
知晓目标光子的状态，世界上也没有能够完美克隆目标光子状态的机器。不完美克隆是可以的——然而并没有什么用，因为复原出来的密钥早已千差万别。
　　测不准：a
摸了光子，改变了光子的状态并记录下来。谁要是再摸，有很大可能状态又变了。理论上，如果第三方想要截取密钥，必须先截获光子，再去观测它，结果光子就变化了。结果
b
要么没收到光子，要么收到光子摸完去跟
a
校验，发现怎么不一样啊，就明白了，咱们被人监听了。这其实没关系，两边一对发现密钥失守，这条军令大不了咱们不发了，请墨子号给咱们再发一个新密钥吧，确认没问题再传递信息。
　　就算有人能一直截获光子，充其量也是掌握了保险箱的钥匙而已——箱子里可以什么东西都没有嘛。