“墨子號”開工啦！中國發射世界首顆量子衛星，領跑全球

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2016年8月16日1時40分，世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”在我國酒泉衛星發射中心成功升空，引起世界其他國家的羨慕嫉妒恨，狂甩歐美一光年！“墨子號”將使我國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信，構建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。在全球量子通信競賽中，我國起步并不是最早的，但是目前我國已經實現“彎道超車”，這項“革命”，表明中國已領跑全球！8月17日11時56分，“墨子號”首軌數據已被中國遙感衛星地面站密云站成功接收到，質量良好，“墨子號”開工啦！中國預計在2030年實現量子通信的全球化。

漲姿勢1 什么是量子

我們知道構成世界的所有物質都是由很小的微粒組成的。一個物理量，如果有最小的單元而不可連續分割，就說這個物理量是量子化的，并把這最小的單元稱為量子。量子是能量的最小單位，分子、原子、光子、電子都是量子的表現形態。其實，所有的基本粒子，包括電子、光子，它們都是量子，所以你也可以說整個世界其實就是由量子組成的。而且從某種程度上說，人類就是一個龐大量子的集合！你每一次的呼吸，其實都包含著上萬億量子的進出呢！

漲姿勢2 什么是量子通信

“墨子號”擁有一項獨步天下的本領：量子通信！量子通信的最大特點是所有的數據和信號傳輸都絕對保密，再也不必擔心信息被竊取。古時候，人們在信封上滴蠟蓋上火印，但仍防不住有人拆開、讀完再復原。現代，人們用電磁波傳遞秘密，但“音量”再低，也防不住精細的竊聽，而“棱鏡門”等事件的曝光更是證明光纜傳遞信號也不安全。現今，科學家設法將“音量”調低到如此程度：只依靠一顆顆光子，任何竊密者去測量都會破壞它，從而被發現。信息微弱到了極限——量子級別，再小心的讀取都會徹底改變它。這就是量子通信的工作原理。

量子通信分為兩類，一類是量子密鑰（也稱量子保密通信），一類是量子態傳輸（也稱量子隱形傳態）。

那到底什么是量子保密通信呢？讓我們舉個例子。如果科學家想要傳輸一個秘密給收信人，就要給收信人兩樣東西，鑰匙和存放著物品的箱子。收信人只有同時收到密鑰和箱子，才可以打開箱子取出里面的物品。之后，科學家選擇普通方式寄出箱子就可以了，因為沒有密鑰別人是打不開這個箱子的。這就是絕對安全的量子保密通信！收信人拿到保險箱之后我們再利用量子態來傳遞密鑰，一旦被截獲，量子的狀態會改變，變成無意義的信息，而接收者也能立馬察覺，直到一把新的鑰匙安全無誤地被接收。

另一種就是指基于糾纏的量子通信。量子糾纏，是指把兩個量子糾纏在一起，像一對愛人，可以共生死。比如李雷和韓梅梅各代表一個量子，他們結婚了（糾纏在一起），李雷和他的分身在上海和北京，韓梅梅和她的分身也在上海和北京，一旦李雷的分身被測量到了，那么李雷和韓梅梅在同一地方的分身都會消失，他們倆都分別只留下了一個分身。這就是量子糾纏，它幫助科學家完成了量子的隱形傳態。

素材延伸 量子科技到底有多牛

量子科技雖然聽起來“高大上”，可實際上很“接地氣”。在人們的周圍隨處可見直接或間接運用量子理論的技術和裝置：從常見的CD唱片機到現代光纖、通信系統……量子科技的進步推動了通信安全的提升，也將帶來計算能力的飛躍。量子衛星首席科學家潘建偉介紹，利用萬億次經典計算機分解300位的大數需要15萬年，而利用萬億次量子計算機，只需要1秒。

未來量子計算機或以這些方式改變世界：1.提供更為精準的天氣預報。2.使藥物研發過程更高效。

量子計算機可以繪制出數以萬億計的分子組合模式，并迅速確定最有可能生效的組合。3.沒有交通擁堵。量子計算機可以簡化空中和地面交通控制的工作量，迅速計算出最佳路線。4.可加強軍事和國防。5.安全的加密通信。6.加速太空探索。量子計算機可應付太空望遠鏡獲得的更多數據，并發現更多系外行星。7.機器學習和自動化。量子計算機實際上可以修改出現亂碼的程序代碼。這一概念被稱為機器學習，與Facebook新聞流會根據你的“點贊”而進行相應變化類似，只是更為復雜。

【考場仿真試題】對于我國成功發射世界首顆量子衛星，你怎么看？請寫一段150字左右的微評論。

【范文示例】“墨子號”在量子科技領域是當之無愧的領跑者，此次成功發射進一步證明了我國的科技實力，它的優秀表現也會引燃量子科技革命，深刻影響人們生活。在這個其他國家同樣重視但無法取得突破的領域，我們深深地為自己的科學家驕傲，這也是國家重視科技投入的結果。科技是第一生產力，不懈追求，保持創新，必定充滿力量和希望。

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