每經(jīng)編輯 李少婷    

▲圖片來源：央視新聞

今日凌晨1時40分，由我國科學(xué)家自主研制的世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。據(jù)悉，本次任務(wù)還搭載發(fā)射了中國科學(xué)院研制的稀薄大氣科學(xué)實驗衛(wèi)星和西班牙科學(xué)實驗小衛(wèi)星。

“墨子號”是中國第一顆，也是世界第一顆上天的量子衛(wèi)星。更重要的是，“墨子號”將在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信。這將是跨度最大、史上最安全的通信網(wǎng)絡(luò)。

量子衛(wèi)星：史上最安全全球通信網(wǎng)

為什么跑到天上去做量子實驗？答案是為了地球人通信更安全。

這就要提到量子衛(wèi)星的絕招——“絕對安全”。據(jù)央視新聞，量子天生就是個防竊聽神器，它有兩個基本特性：不可分割、不可復(fù)制。再加上連大科學(xué)家們都無法解釋的超遠(yuǎn)距離的量子糾纏效應(yīng)，使它足以擔(dān)當(dāng)保鏢的職責(zé)，護(hù)送著機(jī)密的信息一起發(fā)送給接收方。即便竊聽者的計算能力再強(qiáng)，破解密碼技術(shù)再高，一旦碰上了量子密鑰，便會原形畢露，被抓現(xiàn)行。

此外，據(jù)央視新聞消息，別看量子衛(wèi)星只有640公斤（在衛(wèi)星家族只是不起眼的小瘦子），可它搭載了自主研發(fā)的“四種武器”：量子密鑰通信機(jī)、量子糾纏發(fā)射機(jī)、量子糾纏源和量子試驗控制與處理機(jī)，樣樣都很厲害。

激光器：激光器的作用就是生成單個的光量子。量子是能量等物理量的最小單元，光量子也就是光的最小量子單元。

量子糾纏源：和激光器不同，它的使命是制造出一對對處于糾纏狀態(tài)的光量子。大家可以把糾纏狀態(tài)想象成一對互相吸引的磁鐵，不同之處在于，糾纏中的量子即使相隔萬里也能心靈相通，其中一個狀態(tài)發(fā)生改變，另一個也會相應(yīng)改變。愛因斯坦把這種現(xiàn)象形容為“如幽靈一般的遠(yuǎn)距離作用”。

量子密鑰通信機(jī)和量子糾纏發(fā)射機(jī)：這兩個儀器相當(dāng)于發(fā)射器，都是負(fù)責(zé)把光量子發(fā)射到地面實驗站。密鑰通信機(jī)是一對一，發(fā)射單個光量子到單個地面站，糾纏發(fā)射機(jī)則是一對二，把成對的糾纏光量子分別發(fā)射到兩個地面站。

另外，有了量子衛(wèi)星，電影中時空穿越的場景在未來也許能夠成為現(xiàn)實。

據(jù)新華社消息，量子衛(wèi)星首席科學(xué)家潘建偉院士、中科院物理所研究員呂力、北京大學(xué)物理系教授劉雄軍表示：現(xiàn)在，在光子、原子等層面已經(jīng)實現(xiàn)了量子態(tài)隱形傳輸。電影里“大變活人”在原理上是允許的，但目前還遠(yuǎn)遠(yuǎn)做不到。因為科幻電影里人的傳送，不僅需要把人的實體部分的大量原子、分子傳送，并且嚴(yán)格按照原來的相對位置重新排列起來，更何況重現(xiàn)意識和記憶就更復(fù)雜了。

不過，隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，也許未來我們還是可以實現(xiàn)人的量子隱形傳態(tài)，到那時星際旅行就不是夢啦。

▲圖片來自微信公眾號：裝備科技

距離上千公里仍保持“心有靈犀”的量子通信以獨(dú)特的“絕對”保密性，使上至軍方機(jī)密信息、下至銀行卡密碼都將獲得前所未有的安全感。日后，科學(xué)家們還會嘗試發(fā)射更多的量子通信衛(wèi)星，以此構(gòu)建包含國防、金融、政務(wù)、商業(yè)等領(lǐng)域的絕對安全的全球量子保密通信網(wǎng)。因此，量子通信的市場潛力也不可小覷。

未來5年，500億市場加速來襲

中科院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新主任潘建偉此前接受央視新聞采訪時曾介紹，衛(wèi)星的發(fā)射將使中國在國際上率先實現(xiàn)高速星地量子通信，連接地面光纖量子通信網(wǎng)絡(luò)，初步構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)。

僅有空中的衛(wèi)星并不足以構(gòu)成量子通信網(wǎng)絡(luò)，作為地面骨干網(wǎng)絡(luò)，也即光纖量子通信骨干網(wǎng)工程“京滬”干線項目也將于年底交付使用，另外，若想實現(xiàn)全球覆蓋還需發(fā)射二十余顆衛(wèi)星，新華網(wǎng)報道稱，中國預(yù)計在2030年實現(xiàn)量子通信的全球化。

通信行業(yè)專家張鵬向每日經(jīng)濟(jì)新聞（微信號：nbdnews）記者介紹，這是量子通信業(yè)的“突破性”進(jìn)展，而網(wǎng)絡(luò)真正投入使用還將經(jīng)歷較長過程。

▲ “量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”工作示意圖（圖片來自央視新聞）

雖然投入使用尚在“草圖”階段，但多家券商研報指出，量子通信將進(jìn)入收獲期，并稱，“基于量子通信保密安全的特征，其未來將在軍隊、政府、能源三大領(lǐng)域得到大幅運(yùn)用”。

天風(fēng)證券分析，軍用市場未來三年設(shè)備、器件等市場規(guī)模預(yù)計在300億元，而加上民用市場，未來5年政府、能源、金融、廣電等幾大領(lǐng)域加起來市場規(guī)模或?qū)⒊^500億元。

而量子通信這一“富礦”，其實早已被不少上市公司瞄準(zhǔn)。

據(jù)相關(guān)研報介紹，涉足量子通信領(lǐng)域的上市公司有超過十家，其中包括科華恒盛、三力士、浙江東方、凱樂科技、神州信息等。

浙江東方因參股公司投資量子通信相關(guān)企業(yè)，即浙江神州量子網(wǎng)絡(luò)科技有限公司（以下簡稱神州量子）和科大國盾量子技術(shù)股份有限公司（以下簡稱科大國盾），連續(xù)三個交易日內(nèi)收盤價格漲幅偏離值累計達(dá)到20%，在“股票交易異常波動公告”中，浙江東方特說明，“我公司及控股子公司均未在量子通信領(lǐng)域進(jìn)行過直接投資”。

根據(jù)浙江東方2016年7月5日披露的信息，神州量子目前仍在量子通訊應(yīng)用設(shè)備的開發(fā)和研究階段，尚未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，尚無盈利。而科大國盾已進(jìn)行生產(chǎn)和銷售，2015年實現(xiàn)凈利潤超過5000萬元。

據(jù)科大國盾官網(wǎng)介紹，該公司2009年5月創(chuàng)立，發(fā)源于中國科技大學(xué)，是中國最大的量子通信設(shè)備制造商和量子信息系統(tǒng)服務(wù)提供商。經(jīng)查詢工商信息，科大國盾的第一大股東為潘建偉，即量子通信研究小組的帶頭人，持股比例18.18%，中科大資產(chǎn)經(jīng)營有限責(zé)任公司持股18%。

與科大國盾合作的還有科華恒盛，在2016年4月5日的公告中，科華恒盛公開了與科大國盾的合作，并稱在北京、上海、廣東等地投資建設(shè)數(shù)據(jù)中心。不過，科華恒盛相關(guān)人員向記者表示，目前科華恒盛的量子通信業(yè)務(wù)占比不多，但公司看好這一領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。