清华教授龙桂鲁:量子通信让我们更安全

说起来真是挺让人惊喜的。虽然用量子技术来进行保密通信这事儿咱们早就听说过了,但当我看到清华大学教授龙桂鲁团队真正把这技术给实现的时候,心里还是忍不住感叹了一句“厉害”。2000年的时候大家还在畅想呢,现在看看2025年的成果,真的有种科幻变现实的感觉。龙桂鲁教授他们可真行,硬是把那种只能一小时传几个字的“量子电报”,给搞成了现在可以实时通话的“量子电话”。 说起这种新技术到底是咋回事儿,我觉得用龙桂鲁教授的比喻特别好懂。咱们平时用的加密通信就像寄信一样,得先把信锁进一个密码特别复杂的铁盒子里再寄出去。哪怕快递员(网络信道)不靠谱,只要这锁够复杂(比如银行常用的RSA加密方式),短时间内别人就破解不了,信息也就安全了。但“量子直接通信”思路就完全不一样了,它根本不需要那个外在的密码铁盒来加密。 具体来说就是用一个个光量子(光子)来携带信息。如果有人想偷看,这些光子就会自毁;要是没人偷看,信息就安全送达了。这里面还有个特别有意思的现象:“窥之即变”。这就好比一个特别脆弱敏感的信封,只要你稍微动一下(测量量子态),它的状态就会变。这种情况下,“误码率”就成了一个非常好的“异常指标”。 如果误码率很低,说明信道很安全,我们就可以放心传输核心机密信息;一旦存在窃听,每一次“强行测量”都会引入额外的错误,导致误码率突然飙升。这时候我们就能马上知道有人在偷听了,随即中止通信并转入安全保护模式。 这次2025年年初的实验数据真的特别亮眼。龙桂鲁教授团队在104.8公里的标准光纤通信实验测试中,实现了连续168小时、速率为2.38kbps的稳定传输。这个速度和2022年的系统相比提升了近5000倍!你想想啊,以前一小时只能断断续续发几个码的事儿已经是历史了,现在咱们能做到连续一周稳定打电话了。 速度能有这么大的提升,关键在于他们发明了一套全新的信件投递方案。过去利用“量子信封”(光子)传递信息得来回跑一趟信使很辛苦;现在新方案只需要单程递送就搞定了。这不仅降低了信使的疲劳程度(也就是光子信号的损耗),还让我们在百公里距离上实现了本质飞跃。 这个月也就是2025年6月的时候,他们团队的激光器和编码模块还成功搭上了火箭完成了测试呢。这次成功验证的意义可大了去了!说明咱们的关键模块能扛住太空环境的折腾,这就为以后建立星地量子直接通信打下了坚实基础。 至于普通人啥时候能用上这种技术?说实话还得再等等。就像当年超级计算机一样前期都是服务国家重大需求和高端市场的。等到芯片化、集成化的技术突破了以后,未来没准就能以“安全芯片”或者运营商服务的形式出现了。 说到这儿我突然有点好奇:以前我总觉得只要技术到位了什么都能搞定吧?龙桂鲁教授他们这次是不是真的给我们带来了什么特别的礼物?他说这次带来的最独特的礼物就是“一种利用量子态实现安全通信的新范式”。从2000年理论提出到现在的应用实践这一波操作下来,真的是把量子通信从基础研究做到了应用研究的完整创新链条给打通了。 这也算是我国高水平科技自立自强的一个体现吧。听说今年上半年就能看到他们的最新研究成果了呢!