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科幻作家 郑重 博客

辽阔深邃的星空,壮丽秀美啊,寄托着我的多少梦想!

 
 
 

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关于我

执着于理想主义。以匹夫责任感服务宇宙苍生。发表人物传记、新闻故事、散文、杂文等百余篇。创作出版长篇科幻小说《太阳风行动》《太空英雄传奇》《飞向哈玛星》《东方生死恋》《千古奇谋》等,短篇小说《大海啸》《水战》《魔症》《行星风暴》《天坑之谜》《老牛师傅其人其事》《最近E星有点“晃”》《太空姻缘》等二百万字。《中国教育报》《北京青年报》《中央电视台》对其作过书评和介绍。撰写科幻影评书评近百篇。科幻小说《行星风暴》荣获2011年全球华语第二届科幻文学创作“星云奖”银奖。

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中国量子卫星开启新时空之门  

2016-08-16 11:25:29|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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中国量子卫星开启新时空之门 - 科幻作家  郑重 - 科幻作家  郑重  博客

   中新社酒泉816日电(记者梁晓辉)8160140分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球首颗量子科学实验卫星(简称量子卫星)发射升空。此次发射任务的圆满成功,标志着中国空间科学研究又迈出重要一步。

当微信圈铺满娱乐界某大明星婚变的消息时,我们的量子卫星发射成功,不吝给这浮躁不安的社会吹响了一支振奋民族精神的号角。

近年来,谍战电视剧热播我国荧屏,敌我双方围绕着夺取情报、破译密码,展开一个个斗智斗勇的故事,扣动和吸引了无数观众的心弦和眼球。然而随着量子信息技术的发展,密码通讯正在迎来划时代的变化,一种永远无法破译的密码或将在不远的未来登上军事斗争舞台——说得严重一点,以后敌我双方的谍战将不再为密码而战了。

记得前两年,美国加州大学、斯坦福大学和英国剑桥大学等研究组实现了基于“非共振激发量子点产生的单光子源”。然而,由于单光子发射时间抖动等因素无法克服,不可避免地引起光子品质下降,光子全同性只能达到70%左右,无法进一步应用于可扩展量子信息处理。

要发展能够真正完成实用化的量子信息技术,关键技术之一是实现确定性的高品质单光子源。为此,我国首次发展了一套新颖的量子点脉冲共振光学激发、多重滤波技术,显著消除了消相干效应,解决了单光子源的确定性和高品质这两个基本问题。

具体来说,目前的密码大都采用单项数学函数的方式,应用因数分解或其它复杂的数学原理。要计算两个大质数的乘积很容易,但要将乘积分解回质数却极为困难,这就使得密码很难被破解。

然而,美国科学家皮特·休尔却提出了“量子算法”,它利用量子计算的并行性,可以快速分解出大数的质因子,这意味着以大数因式分解算法为根基的密码体系在量子计算机面前不堪一击。

差不多同时,另一个著名的量子算法——“量子搜寻算法”也被发现,用传统方法攻击现有密码体系,经典计算需要1千年的运算量,量子计算机只需小于4分钟的时间,从而使传统密码领域遭遇前所未有的挑战。

量子技术的重大突破,其意义不亚于当年发明核武器。有些国家拥有了量子计算机,而另一些国家却没有,一旦当战争爆发,就犹如一个瞎子和一个睁眼的人打架一样,对方可以把你的东西看得清清楚楚,而你的眼前却漆黑一片。

量子计算机的出现,虽然会对传统密码产生颠覆,但是量子信息同时也提供了一个守护神,即一种理论上(注意是理论上)无法破解的密码——量子密码。由于采用量子态作为密钥,具有不可复制性,因而密码无破译的可能,量子密码的出现也因此被视为“绝对安全”的回归——世界各国纷纷将其纳入国防科技发展战略之中。

著名科幻作家迈克尔·克莱顿,曾创作出《侏罗纪公园》和《失去的世界》等作品,他在科幻小说《时间线》中曾尝试用文学的笔调来想象量子计算的神奇。作为科幻作品,克莱顿的小说中充斥着“量子多宇宙”“量子泡沫虫洞”“量子运输”“量子纠缠态”等令人既感新奇又感陌生的词汇,克莱顿预言的量子世界的强大潜力和美好前景,如今却正在一步步由科幻变成现实。

宇宙中真的存在“超时空隧道“吗?伴随着量子信息科技的持续发展,未来这一幻想不是没有实现的可能。“量子纠缠”密切关联的“量子态隐形传输”则正在变为现实。

通俗而言,两个相距遥远的陌生人不约而同地想做同一件事,好像有一根无形的线绳牵着他们,这种神奇现象可谓“心灵感应”。与此类似,所谓量子纠缠,是指在微观世界里,有共同来源的两个微观粒子之间存在着纠缠关系,不管它们距离多远,只要一个粒子状态发生变化,就能立即使另一个粒子状态发生相应变化。量子通信正是利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通信方式。此种通信技术若能得以实现,其影响将是划时代的。

量子技术打开了人类新时空之门,这绝非危言耸听。科学家们经过仔细的检测,发现地球周围确实存在时空漩涡,并且其各项参数和爱因斯坦广义相对论预言的完全符合。爱因斯坦的预言再一次得到了证实!也就是说,像太阳那样巨大的恒星造成的时空漩涡将是无与伦比的浩渺!

如果太阳和地球是静止的,那这种扰动将不复存在。但是太阳和地球并非静止不动,太阳带领着太阳系的行星们围绕着银河系中心在不停地旋转,而我们的地球也在围绕太阳不停旋转,这种旋转会产生强大地扰动,会产生一种四维漩涡。

众所周知,时空本身就是扭曲的,事实上宇宙中没有一处时空是平直的,因为有物质才有时空,物质有质量,时空就会扭曲。只是大部分天体的密度比较小,引起的时空曲率也比较小,而像恒星、黑洞、中子星这样的高密度天体引起的时空曲率则很大。

美国日裔科学家加来道雄博士认为,利用量子技术,就能利用扭曲的时空——打开时空之门,我们可以完成拜访遥远星系的任务。他设想,这艘飞船首先需要设定一个量子曲率发动机,然后注入负能量,它可以扭曲时空,从而使飞船快速接近前方的空间,而后方的空间在不断扩张。从而制造出一种强大的“能量场气泡”,把整个飞船包裹在这个能量气泡之中,随着飞行的加快而不断膨胀,飞船就好像处于一个不断膨胀的泡泡中,可以飞得比光速还快。

然而,这种技术思想存在一个重大问题——为了维持这种时空扭曲,需要巨大的能量,这种能量或许会比整个太阳系的全部能量都要大。

加来道雄博士经过研究认为,利用成熟的量子技术,或许扭曲时空的能量不需要太阳系的那样大的能量,但是也需要像太阳系的太阳或者木星那样大的能量。利用像太阳这样的恒星的能量,把时空扭曲制造星际走廊,瞬间即可跨越浩瀚的银河。目前,人类的科学技术达不到,但是或许——外星智慧生命早就掌握了它——他们转瞬之间跨越星系就像到自家后花园散步那样轻松。

 

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