“墨子号”飞天 量子通信能改变VR传输瓶颈?

“墨子号”飞天 量子通信能改变VR传输瓶颈?,第1张

  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。

  这条信息直接刷爆了朋友圈,所有人都在庆祝,中国又多了一项世界第一。

  虚拟现实圈也在刷,庆祝墨子号发射成功,并预言量子通信未来可能会改变虚拟现实的发展,极大的促进虚拟现实的进步。

  但是非常遗憾,VR日报今天可能要给大家泼凉水:墨子号飞天是值得咱们举国欢庆的喜事,但量子通信对于解决虚拟现实的传输瓶颈,作用微乎其微。

  量子通信并不能帮助提高信道容量

  

  当然,并不是说墨子号是浪得虚名。

  量子通信是怎么一回事?

  根据量子科学的基本原理: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。利用这个特性实现光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种 *** 作),则接收方的粒子瞬间发生变化成为某种状态,这个状态与发送方的粒子变化后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收放根据接收到的信息对坍塌的粒子进行逆转变换,即可得到与发送方完全相同的未知量子态。

  与经典通信相比,量子通信的安全性几乎是绝对的——绝不会“泄密”。

  在量子通信过程中,信息本身经过经典通信传输,量子通信传输的只是密钥。量子加密的密钥是随机的,几乎可以做到用一次换一次,即使信息内容本身被窃取者截获,由于无法得到正确的密钥,因此无法破解信息。如果窃取者试图截获密钥,必须先截获光子,再去观测它,根据量子理论,宏观的任何观察和干扰,都会立刻改变量子态,引起其坍塌,因此光子会发生变化。结果密钥接收方要么没收到光子,要么收到光子后去跟发送方校验,发现结果不一样,马上就能反应过来通信过程被监听。当然,这并没有什么关系,一旦发现密钥丢失,申请重新传输新密钥,确认无误再解密信息。

  墨子号有什么作用?

  

  在有线光纤为基础的量子通讯领域,由于光量子的不可分割特性,远距离传输不能进行信号放大,而损耗却很多,造成在远距离上信息传递效率很低。太空的真空环境却能让光量子在传输过程中的损耗大为降低,墨子号与地面发射站之间的距离为500公里,能够完美的充当覆盖全球的量子通信网络的中继站。这样一来,就使得量子通信不再局限于域内通信,而是可以覆盖整个地球!

  所以,无论是墨子号也好,还是量子通信,重点并不在于信道容量,而在于信道安全。这与虚拟现实所要求的大容量信道并无相通之处,对于虚拟现实所要求的大体量数据传输也并不会有实际帮助。

  量子通信的优点不在于速度,而在于保密。经典通信方式的信息传递速度已经是光速了,5G网络相比4G网络,提高的是单位时间里的传输字节数,即信道容量,在这方面经典通信反而比量子通信强得多。

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