精彩！这段“星路历程”只有80秒，信息量却很大（2）

“墨子号”的三大目标是啥？

在卫星和地面之间这么远的距离进行量子实验，这在人类历史上也是首次。“墨子号”量子卫星实现的三大科学目标究竟是什么？

量子密钥分发

通信安全是国家信息安全和人类经济社会生活的基本需求，与经典通信不同，由于量子具有不可分割和不可复制等特性，量子通信被认为是目前已知不可窃听、不可破译的绝对安全的通信方式。

科研团队成功实现星地之间千公里级的量子密钥分发，打破此前最远记录，并大幅提升密钥的传输效率。

应用：通过量子卫星 实现远距离保密通信

由于外太空光信号损耗非常小，而且卫星具有方便覆盖全球的独特优势，量子卫星被认为是建立全球量子保密通信网的关键技术基础。量子卫星首席科学家中科院潘建伟院士介绍，以星地量子密钥分发为基础，将卫星作为中继，可以实现地球上任意两点的密钥共享，也就意味着遥远两地的用户通过共享量子密钥，就能够实现绝对安全的保密通信。

量子纠缠分发

量子纠缠是奇特的量子力学现象。通俗地说，两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”，无论相隔多远，一个量子状态变化，另一个也会改变。爱因斯坦称之为“鬼魅般的远距作用”。

△量子纠缠分发示意图

中国的科学家们通过“墨子号”卫星，从太空将一对相互“纠缠”的量子“分发”到青海德令哈和云南丽江两个地面站，发现在两个相距超过1200公里的实验站之间，量子的“纠缠效应”仍然有效。并通过数千对量子的实验，检验了这一成果。 （详情点击：厉害了！中国科学家用严格的科学实证 回答了爱因斯坦的“百年之问”）

应用：验证超远距离作用 为量子网络和远距离通信提供实验手段

专家表示，在地面的两个地点之间建立量子纠缠，可为未来的量子网络和远距量通讯研究提供一个非常好的实验手段。这种技术也为未来在空间尺度检验广义相对论，为未来探索物理学的领域提供一种很好的技术手段。

量子隐形传态

时空穿越一直是人类的梦想。在量子世界中，这种时空穿越的现象却真的存在，而这就是“墨子号”的第三个实验——量子隐形传态。

量子隐形传态，是一种全新的通信方式。通俗来讲，就是将甲地的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”，但粒子本身并未被传送。而我国科学家，通过“墨子号”量子卫星，首次实现千公里级的量子隐形传态。

应用：量子世界的“时空穿越”  为空间量子物理学等研究奠定基础

和量子密钥分发的保密通信等实用性前景不一样，量子隐形传态还处于非常前沿的科学探索阶段。此次我国科学家成功实现地星之间的量子隐形传态，为未来开展空间量子物理学和量子引力实验检验等研究奠定了可靠的技术基础。

监制/唐怡 主编/王兴栋