“墨子号”与墨子

大可

全球首颗量子科学实验卫星——“墨子号”，在酒泉卫星发射中心成功升空。“墨子号”霎与地面互相传递信号，实现“天地一体化”的量子通信。

量子

你每天都在吃、穿、用无法计数的量子。

量子是什么东西？

哦，它不是东西，是“东西”最小的，再也不能分割的“单位”。

比如身高1米，“米”就是单位。1米可以分割成10个分米、100个厘米……“东西”，科学地说叫“物质”。

班级可以细分成一个个小组，小组再细分是一个个学生。

来看看物质。

把一滴水细分、细分……哦，不能再分割了，这最小的颗粒是水分子，构成这滴水的就是无数的水分子。

再如，把一束光细分到最小的颗粒，就是光子。

水分子、光子都是一个个的，而不是半个半个，或者像月亮那样有时剩下一小半。

这就是量子。“墨子号”传递的是光量子信息。

传递

量子传递有多难？

从“墨子号”向地面的接收装置传递量子信息，就如一架飞机边在高空飞行，边把一枚枚硬币投向地面的储蓄罐。

“飞机”与“储蓄罐”都在不停地旋转着—_卫星与地球都是在旋转着的呀！

“硬币”是两个两个地分别投向两个储蓄罐，两边都要投准。这是比喻量子科学的“纠缠实验”。纠缠至少得有一对，否则怎么“纠缠”呀！纠缠的结果是互相影响，影响的结果，正是量子密鑰需要的—密钥，就是秘密的钥匙呀！

储蓄罐的口子是扁扁的长条形，硬币要投进去，比投进圆孔难，因为要对准方向呀！这是对量子科学“光的偏振方向”的比喻。

安全

还有其他许多实验要做。比如，“墨子号”投下来一个个光子，每秒钟1亿个，得知道被抓获到储蓄罐的那个是第几个，因为抓来是做密钥的，不知道它的身份怎么能变成密钥呢？

密码虽然能保密，可是容易被人家解开，黑客就喜欢干这种事，所以安全性不够。对密钥，黑客只能干瞪眼。墨子

墨子是我国伟大的科圣。他在《墨经》里说：“端，体之无序而最前者也。”端是什么？就是前面讲的小颗粒呀！这是世界上最早的量子理论。墨子还创立了很多科学理论，“墨子号”以墨子命名，太恰当了！endprint