“墨子號(hào)”與墨子

大可

全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——“墨子號(hào)”，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空?！澳犹?hào)”霎與地面互相傳遞信號(hào)，實(shí)現(xiàn)“天地一體化”的量子通信。

量子

你每天都在吃、穿、用無(wú)法計(jì)數(shù)的量子。

量子是什么東西？

哦，它不是東西，是“東西”最小的，再也不能分割的“單位”。

比如身高1米，“米”就是單位。1米可以分割成10個(gè)分米、100個(gè)厘米……“東西”，科學(xué)地說(shuō)叫“物質(zhì)”。

班級(jí)可以細(xì)分成一個(gè)個(gè)小組，小組再細(xì)分是一個(gè)個(gè)學(xué)生。

來(lái)看看物質(zhì)。

把一滴水細(xì)分、細(xì)分……哦，不能再分割了，這最小的顆粒是水分子，構(gòu)成這滴水的就是無(wú)數(shù)的水分子。

再如，把一束光細(xì)分到最小的顆粒，就是光子。

水分子、光子都是一個(gè)個(gè)的，而不是半個(gè)半個(gè)，或者像月亮那樣有時(shí)剩下一小半。

這就是量子?！澳犹?hào)”傳遞的是光量子信息。

傳遞

量子傳遞有多難？

從“墨子號(hào)”向地面的接收裝置傳遞量子信息，就如一架飛機(jī)邊在高空飛行，邊把一枚枚硬幣投向地面的儲(chǔ)蓄罐。

“飛機(jī)”與“儲(chǔ)蓄罐”都在不停地旋轉(zhuǎn)著—_衛(wèi)星與地球都是在旋轉(zhuǎn)著的呀！

“硬幣”是兩個(gè)兩個(gè)地分別投向兩個(gè)儲(chǔ)蓄罐，兩邊都要投準(zhǔn)。這是比喻量子科學(xué)的“糾纏實(shí)驗(yàn)”。糾纏至少得有一對(duì)，否則怎么“糾纏”呀！糾纏的結(jié)果是互相影響，影響的結(jié)果，正是量子密鑰需要的—密鑰，就是秘密的鑰匙呀！

儲(chǔ)蓄罐的口子是扁扁的長(zhǎng)條形，硬幣要投進(jìn)去，比投進(jìn)圓孔難，因?yàn)橐獙?duì)準(zhǔn)方向呀！這是對(duì)量子科學(xué)“光的偏振方向”的比喻。

安全

還有其他許多實(shí)驗(yàn)要做。比如，“墨子號(hào)”投下來(lái)一個(gè)個(gè)光子，每秒鐘1億個(gè)，得知道被抓獲到儲(chǔ)蓄罐的那個(gè)是第幾個(gè)，因?yàn)樽?lái)是做密鑰的，不知道它的身份怎么能變成密鑰呢？

密碼雖然能保密，可是容易被人家解開(kāi)，黑客就喜歡干這種事，所以安全性不夠。對(duì)密鑰，黑客只能干瞪眼。墨子

墨子是我國(guó)偉大的科圣。他在《墨經(jīng)》里說(shuō)：“端，體之無(wú)序而最前者也?！倍耸鞘裁?？就是前面講的小顆粒呀！這是世界上最早的量子理論。墨子還創(chuàng)立了很多科學(xué)理論，“墨子號(hào)”以墨子命名，太恰當(dāng)了！endprint