全球首个大规模“量子芯网”这回在咱们科学家手里算是搞成了。这技术以前用的东西又大又贵,现在咱给它装到芯片里,尺寸小了,用起来方便多了。北京大学的王剑威教授、龚旗煌院士还有常林研究员他们仨联手,弄出了全球第一个基于集成光量子芯片的大网络,名字叫“未名量子芯网”。这网络能让20个芯片用户一起连网聊天,组网能力也能达到3700公里。不管是从用户数量还是覆盖范围看,这都领先于世界了。最新的成果刚在《自然》杂志上发了出来。以前那些大家伙儿成本高不说,搬运还特别麻烦。这次团队把这些关键的部分都塞到了小芯片里。王剑威介绍说,他们做出了两块核心的芯片:一个是放在中心的光源芯片,能给整个网定一个统一的节奏;另一个就是放在用户手里的通信芯片,它把激光器、调制器这些东西都集成在了一个指甲盖大小的东西上。 最让人惊喜的是这是20多年来国际上头一回展示这种基于光量子芯片的密钥分发网络。实验结果显示这两块芯片做得非常一致,良品率也高。这意味着以后能低成本地大规模生产了,还能帮咱们把以后的网络搞得更长、更密。 随着这种小型芯片发展下去,未来它们应该能跑到通信节点和安全设施里去干活儿。《自然》杂志的4位匿名审稿人都觉得这是量子通信领域的一大突破,说明这种芯片网络以后能做得更大。龚旗煌认为这是个好例子,给咱们指出了搞大规模量子通信网络的路子。 咱们再说说啥是量子密钥分发。平时你发文件加密时给同事设个密码就完了,但你是咋把密码给同事传过去的呢?这玩意儿就是专门来干这事的。它不发文件正文,只发密码——而且这密码只要一被偷看就会“自毁”。咋做到的呢?它是把密码编成一串光子发出去。光子有个特性:只要被人偷看了一眼状态就变了。 这就像在黑板上写一串数字有人进来瞄了一眼——他走后黑板已经干净了。等同事再来看黑板就是空的了,你们一对就知道有人动过手脚了。量子密钥分发的核心思想不是赌你电脑算不过人家,而是赌物理定律不会骗人。有人偷看就肯定会留下痕迹。 有了它以后,哪怕隔着3700公里也能确保手上的密码只属于两个人彼此之间从来没被别人看过一眼。