2016年8月16日1时40分，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在我国酒泉卫星发射中心成功升空，引起世界其他国家的羡慕嫉妒恨，狂甩欧美一光年！“墨子号”将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。在全球量子通信竞赛中，我国起步并不是最早的，但是目前我国已经实现“弯道超车”，这项“革命”，表明中国已领跑全球！8月17日11时56分，“墨子号”首轨数据已被中国遥感卫星地面站密云站成功接收到，质量良好，“墨子号”开工啦！中国预计在2030年实现量子通信的全球化。
涨姿势1 什么是量子
我们知道构成世界的所有物质都是由很小的微粒组成的。一个物理量，如果有最小的单元而不可连续分割，就说这个物理量是量子化的，并把这最小的单元称为量子。量子是能量的最小单位，分子、原子、光子、电子都是量子的表现形态。其实，所有的基本粒子，包括电子、光子，它们都是量子，所以你也可以说整个世界其实就是由量子组成的。而且从某种程度上说，人类就是一个庞大量子的集合！你每一次的呼吸，其实都包含着上万亿量子的进出呢！
涨姿势2 什么是量子通信
“墨子号”拥有一项独步天下的本领：量子通信！量子通信的最大特点是所有的数据和信号传输都绝对保密，再也不必担心信息被窃取。古时候，人们在信封上滴蜡盖上火印，但仍防不住有人拆开、读完再复原。现代，人们用电磁波传递秘密，但“音量”再低，也防不住精细的窃听，而“棱镜门”等事件的曝光更是证明光缆传递信号也不安全。现今，科学家设法将“音量”调低到如此程度：只依靠一颗颗光子，任何窃密者去测量都会破坏它，从而被发现。信息微弱到了极限——量子级别，再小心的读取都会彻底改变它。这就是量子通信的工作原理。
量子通信分为两类，一类是量子密钥（也称量子保密通信），一类是量子态传输（也称量子隐形传态）。
那到底什么是量子保密通信呢？让我们举个例子。如果科学家想要传输一个秘密给收信人，就要给收信人两样东西，钥匙和存放着物品的箱子。收信人只有同时收到密钥和箱子，才可以打开箱子取出里面的物品。之后，科学家选择普通方式寄出箱子就可以了，因为没有密钥别人是打不开这个箱子的。这就是绝对安全的量子保密通信！收信人拿到保险箱之后我们再利用量子态来传递密钥，一旦被截获，量子的状态会改变，变成无意义的信息，而接收者也能立马察觉，直到一把新的钥匙安全无误地被接收。
另一种就是指基于纠缠的量子通信。量子纠缠，是指把两个量子纠缠在一起，像一对爱人，可以共生死。比如李雷和韩梅梅各代表一个量子，他们结婚了（纠缠在一起），李雷和他的分身在上海和北京，韩梅梅和她的分身也在上海和北京，一旦李雷的分身被测量到了，那么李雷和韩梅梅在同一地方的分身都会消失，他们俩都分别只留下了一个分身。这就是量子纠缠，它帮助科学家完成了量子的隐形传态。
素材延伸 量子科技到底有多牛
量子科技虽然听起来“高大上”，可实际上很“接地气”。在人们的周围随处可见直接或间接运用量子理论的技术和装置：从常见的CD唱片机到现代光纤、通信系统……量子科技的进步推动了通信安全的提升，也将带来计算能力的飞跃。量子卫星首席科学家潘建伟介绍，利用万亿次经典计算机分解300位的大数需要15万年，而利用万亿次量子计算机，只需要1秒。
未来量子计算机或以这些方式改变世界：1.提供更为精准的天气预报。2.使药物研发过程更高效。
量子计算机可以绘制出数以万亿计的分子组合模式，并迅速确定最有可能生效的组合。3.没有交通拥堵。量子计算机可以简化空中和地面交通控制的工作量，迅速计算出最佳路线。4.可加强军事和国防。5.安全的加密通信。6.加速太空探索。量子计算机可应付太空望远镜获得的更多数据，并发现更多系外行星。7.机器学习和自动化。量子计算机实际上可以修改出现乱码的程序代码。这一概念被称为机器学习，与Facebook新闻流会根据你的“点赞”而进行相应变化类似，只是更为复杂。
【考场仿真试题】对于我国成功发射世界首颗量子卫星，你怎么看？请写一段150字左右的微评论。
【范文示例】“墨子号”在量子科技领域是当之无愧的领跑者，此次成功发射进一步证明了我国的科技实力，它的优秀表现也会引燃量子科技革命，深刻影响人们生活。在这个其他国家同样重视但无法取得突破的领域，我们深深地为自己的科学家骄傲，这也是国家重视科技投入的结果。科技是第一生产力，不懈追求，保持创新，必定充满力量和希望。
其他适用话题 科技与生活；大国荣耀；零的突破
意林·作文素材 2016年19期
最新评论