1120公里!“墨子号”再创佳绩

2020-06-28 08:46:32 来源: 经济日报 作者: 沈 慧

1120公里!近日,“墨子号”量子科学实验卫星再立新功:科学家们利用“墨子号”作为量子纠缠源,向遥远的两地分发量子纠缠,在国际上首次实现了千公里级基于纠缠的量子密钥分发——为量子通信走向现实应用奠定了重要基础。

近日,科学家们利用“墨子号”在国际上首次实现了千公里级基于纠缠的量子密钥分发。该实验成果不仅将以往地面无中继量子保密通信的空间距离提高了一个数量级,更重要的是,通过物理原理确保了即使在卫星被他方控制的极端情况下,依然能够实现安全的量子通信,为量子通信走向现实应用奠定了重要基础。

该实验由中国科学技术大学潘建伟及其同事,联合牛津大学阿图尔·埃克特、中国科学院上海技术物理研究所王建宇团队、微小卫星创新研究院、光电技术研究所等相关团队一起完成。该成果已于近日在线发表在国际顶级学术期刊《自然》杂志上。

无条件安全的量子通信

量子是构成物质的最基本单元,是能量的基本携带者,无法被分割和复制。对于人们来说,所有大家所熟知的分子、原子、电子、光子等微观粒子,都统称为量子。通常,光子被用来制备量子。

所谓量子密钥分发,简单说,即在遥远两地的用户间生成并安全共享一组量子密钥,为所传输的二进制信息加密。这种量子通信方式之所以被科学家们寄予厚望,是因为除了信息的发送、接收方,如果有第三方试图复制或窃听量子密钥,则通信的双方便会立刻察觉。

这一新型通信方式的实现,正是基于量子叠加和不可复制的特性。根据经典物理学,一个客体,比如猫,其状态只有两种,要么是生,要么是死。但在量子世界中,这只猫却可以处于又生又死的叠加状态。不过,这种叠加态极其脆弱,一旦有人去测量,其状态(又生又死)马上就会发生改变,而不再是原来的那只猫了。换句话说,如果有人试图窃听量子密钥,需要事先测量传送密钥的量子状态,然而,脆弱的叠加态导致量子自身一旦被测量或者复制,就会立刻改变原有状态,从而被通信双方察觉。

“量子通信克服了经典加密技术内在的安全隐患,因为其安全性不依赖于计算复杂度,这是在原理上无条件安全的一种通信方式,一旦存在窃听必然被发现。”潘建伟说。

在潘建伟看来,量子密钥分发,就好比一个人想要传递秘密给另外一个人,需要把存放秘密的箱子与一把钥匙传给接收方。接收方只有用这把钥匙打开箱子,才能取到秘密。没有这把钥匙,别人无法打开箱子,而一旦这把钥匙被别人动过,传送者就会立刻发现——原有钥匙会作废,再给一把新的钥匙,直到确保接收方本人拿到。

“量子技术,其基本概念就是利用量子物理定律操纵微观物质,比如原子、分子和电子,从而获得宏观物质世界无法实现的功能,其中的量子密码学正是这篇论文所涉及的关键。理论上,经过量子加密的通信是无法被窃听的。”自然集团副总裁杨晓虹表示。

实际应用面临挑战

理想很丰满,现实很骨感。原理上无条件安全的量子通信,要从实验室走向广泛应用,仍面临两大挑战:一是远距离传输带来的信号损耗;二是现实器件,如光源、探测器等不完美带来的安全性漏洞。因此,要在现实条件下实现远距离的量子通信,并非听起来那么简单。

以信号损耗为例。科学家们一般使用单光子作为物理载体来传输密钥,但因为单光子信号不能被放大,再加上传输信道——光纤对单光子的吸收,随着传输距离的拉长,单光子信号损耗呈指数增长。通过30余年坚持不懈的努力,如今,国际学术界在实验室中将点对点光纤量子密钥分发的距离提高到了500公里。

如何实现更远距离的量子通信?使用可信中继是一个行之有效的方法。什么是可信中继?潘建伟认为可以理解为“接力跑”:单光子在光纤中从a地要跑到b地,可跑着跑着没力气了,这时就可以设置个值得信赖的节点让密钥“落地”一下,再由其他光子接着向前跑。比如,利用“墨子号”作为中继,中国科学家在自由空间信道实现了7600公里的洲际通信。

“理论上讲,只要没有人爬到卫星上去窃听,那么,我们的通信就是安全的。但是,这些中继节点的安全仍然需要得到人为保障。”潘建伟举了个例子:如果人们使用卫星作为中继节点,卫星就掌握着用户分发的全部密钥。如此一来,便带来了另外一个问题:假如这个卫星是别国制造的,就可能会存在信息泄露的风险。

那么,如何避免这一可能存在的潜在风险?2017年,“墨子号”首次实现千公里量级的自由空间量子纠缠分发,圆满完成了既定科学目标。此时,潘建伟萌生了一个新的想法:发射一颗卫星花了不少经费,可不可以尝试一下利用“墨子号”作为量子纠缠源,而不是量子密钥的中继点,实现基于纠缠的远距离量子密钥分发?

基于纠缠的量子密钥分发的原理是,无论处于纠缠状态的两个粒子之间相隔多远,只要测量了其中一个粒子的状态,另一个粒子的状态也会相应确定。“利用这一特性,我们可以在遥远两地的用户间直接生成并安全共享一组量子密钥,为所传输的二进制信息加密。”潘建伟表示。

实现安全通信重要一步

向着科学的高峰努力奔跑,基于“墨子号”量子卫星的前期实验工作与技术积累,研究团队通过对地面望远镜主光学与后光路进行升级,实现了单边双倍、双边四倍接收效率的提升。

有了技术的支撑,“墨子号”量子卫星过境时,同时与新疆乌鲁木齐南山站和青海德令哈站两个地面站建立光链路,以每秒2对光子的速度在地面超过1120公里的两个站之间建立量子纠缠,进而在有限码长下以每秒0.12比特的最终码速率产生密钥。

“在该实验中,卫星作为量子纠缠源,只负责分发量子纠缠,不掌握量子密钥的任何信息;用户间的密钥是通过量子纠缠直接产生的,不再需要卫星的中转。”潘建伟说,由于对纠缠粒子的测量最后是由用户端来进行,根据量子纠缠特性,即使纠缠源由不可信的他方提供,只要用户间最终检测到量子纠缠,就可以产生安全的密钥。所以,量子通信源端不完美带来的安全问题可以得到完全解决,最终确保了量子通信的现实安全性。

对此,《自然》杂志审稿人称赞该工作,“不依赖可信中继的长距离纠缠量子密钥分发协议的实验实现是一个里程碑。”潘建伟坦言,刚发射“墨子号”卫星时,自己也不敢幻想能取得今天的成果,一路“边走边下蛋”,最终有了这一重要科研突破。“然而,这次科研成果目前只是科学上的原理演示,距离实际应用仍有很长的路要走。”潘建伟说。

关于下一步的发展,他说,结合最新发展的量子纠缠源技术,未来卫星上可每秒产生10亿对纠缠光子,最终密钥成码率将提高到每秒几十比特或单次过境几万比特。届时,安全的量子通信的梦想将有望照进现实。

在西藏阿里观测站,“墨子号”量子科学实验卫星过境,科研人员在做实验(合成照片)。 新华社记者 金立旺摄

【新春祝福,深度好文】
赚钱的四层境界

“如果有一天,我财富自由了,我就……”

我猜,你一定幻想过自己财富自由的那一天。

但财富自由哪有那么容易,
如果没有对财富自由的正确认知,
你绝对不可能实现财富自由。

什么是财富自由?
在众多解释中,
我最认可李笑来老师对财富自由的定义:

所谓的财富自由,
指的是某个人再也不用为了满足生活必需,而出售自己的时间了。

你可能会说,搞错了吧,
财富自由不是钱的自由,而是时间的自由?

上面这句话,就是对财富自由最本质的解释。财富自由最重要的,不是财富,而是时间。

看所有实现了财富自由的人,
他们是不是都把时间看得极为重要。

为什么?

因为时间是唯一的、每个人都相同、无法凭空创造的最稀缺的资源。

然而,大多数人每天的工作,都是拿着最稀缺的时间换取少得可怜的金钱。

明白了财富自由的定义,明白了时间的重要性,接下来才能谈赚钱的4层境界,因为这4层境界,每一层都和时间有关。

当你考虑要不要换工作,当你思考未来的方向,当你幻想着财富自由,如果你理解了赚钱的4层境界,你就知道该怎么选择了。

1[礼物]第一层境界——打工者:
同一份时间,出售一次。

工作的本质
——是价值交换的过程

你怕老板吗?

你可能会说,这个问题还用问?当然怕,工资得老板发,老板是我的衣食父母。

怕老板是员工的基本心理状态,这很正常。但有些人,并不怕老板,他们敢给老板提建议,敢表达自己的看法,甚至敢和老板吵架。

为什么?

因为他们并没有把自己看得低人一等,他们是用一种平等的视角来看待自己和老板的关系,他们知道自己的核心价值,知道这只是合作的关系而已。

你工作了这么多年,
探究过工作的本质吗?

所谓的工作,其实是一个价值交换的过程——出售你的时间和能力,通过公司进行变现。

所以,你知道他们为什么不怕老板了吧,因为他们知道这是一个价值交换的过程。

公司雇你,是因为公司需要你的能力,需要你的时间。而你,用时间和能力,换取金钱的回报。

当你明白了这个道理,才能算是进入了赚钱的第一层境界。

处于第一层境界的人,我称为打工者,这也是绝大多数职场人士的身份。

所谓的打工者,其实就是单纯的出售自己的时间,来换取老板的工资。他们的同一份时间只能出售一次。

所以,处在第一层境界的打工者,会在自己的岗位上,不断提高自己单位时间所创造出的价值,以便换取更高的工资。

虽然提高自己单位时间所创造出的价值,线性的发展,也是一个不错的选择,但是想要财富自由,这还远远不够。

所以,在第一层,我建议你不要待太久,否则会麻木,但遗憾的是,很多人工作多年,至今还停留在打工者这个层面,无法自拔。

2[礼物]第二层境界——成长者:
同一份时间,出售两次。

你的成长
才是你的第一目标

工作中,什么最重要?
答案是,你的成长。

为什么你有10年经验,却成不了专家?

因为你陷入了低水平的重复,你用打工者思维,把1年经验用了10年而已。

打工者出力的程度是和老板给多少钱成正相关的。他们只能被动的成长,不去碰新的事,不给自己招惹麻烦,在自己的舒适圈里呆着,每个月拿固定的工资就好。

但有些人却恰恰相反,他们总是把很多有挑战的事都揽在自己身上,主动寻求变化,做很多本职工作以外的事。

TA只是和打工者的思维方式有所不同,比起每月的固定工资,TA更在意自己的成长。

打工者是在自己的岗位上被动的成长,而这类人,他们主动寻求成长,我把这类人称为成长者。

两者最大的不同,打工者给老板打工,成长者给自己打工。

所以,同一份工作,有的人却能做到收入翻倍。

把自己的同一份时间出售两次就好了:

一次出售给老板—— 因此获得了工资;
一次出售给自己—— 因此获得了成长。

成长者是赚钱的第二层境界——把同一份时间出售两次,一次出售给老板,一次出售给自己。

成长者所考虑的,是让自己变得更值钱,所以他们是给自己打工的,给老板打工只是顺带的事。

对成长者来说,工资并不是他们考虑的第一选项,他们更在意所做的工作,能不能给自己带来知识、经验、技能的积累,进而产生复利效应,在未来产生更大的收获。

这其实就是投资思维,
把一切都投资到自己的成长中。

这个跨时期,包括现在,也包括未来。所以,投资你的成长,是在投资你的未来。

如果这份工作没有成长,那你只是在廉价的出售自己的时间,是一个打工者。

现在很多所谓的白领其实也是一样的,每月上着固定的班,领着固定的工资,本质上,和端菜的服务生,没任何区别,都是打工者思维。

最近几年流行一种叫做斜杠青年的生活方式,指一个人做多份工作,来获取多份收入。

很多年轻人都心向往之。

我要告诉你,斜杠青年不是目的,而是结果,是你能力到达了一定水平过后,发现好多事都可以做。

切记,斜杠青年不等于兼职。

打工者的命运,没有投资思维,在一个稳定的环境,跨时期的收益,因为没有成长,就只有少的可怜的工资收入,而风险却达到了最大。

所以并不是时代抛弃你,时代一直在进步,而且从来没有停过,唯一的解释,就是你自己抛弃了自己,放弃了成长。

3[礼物]第三层境界,就是把你的同一份时间,出售很多次,我把达到第三层境界的人,称为IP者。

赚钱的最正确姿势
——是躺着

如果说,打工者是给老板打工,
成长者是一半给自己打工一半给老板打工,
那IP者就完全是给自己打工了。

那如何做到把自己的同一份时间,
出售很多次呢?

举几个例子。

从央视出来的樊登老师,创立了樊登读书APP,每周通过视频解读一本书的精华知识点,至今已有1800万用户。

从新东方出来的李笑来老师,2005年写了本书《TOEFL 核心词汇21 天突破》,2007年写了本书《把时间当作朋友》,这两本书,至今依然畅销。

他们所创造出的价值,都是一次创造、永久收益,只要创造完成,以后所花的时间,几乎为0.

你可能会问,这些人都是顶级的大咖,普通人根本做不到。

那我再举一个普通人能够做到的例子。

有个人叫冯注龙,90后,通过制作PPT模板,连续3年获得WPS年度最佳设计师称号,光靠PPT模板就年入百万了。

这还没完,这哥们又跑去开了一门PPT的课程,教别人怎么成为PPT大师,现在他已经年入千万了。
(突然想到是不是李子柒也是如此呢?)

同样一个技能,你只是停留在“用”这个层面,但有人的想法就不一样,TA会把这项技能的核心提炼出来,然后出售给更多需要的人。

这就是把同一份时间,出售很多次的例子,有人说30岁后,应该把更多的时间用在追求“睡后收入”,这就是典型的例子,只要创造完成,即使是躺着睡觉,也能把钱挣了。

你是不是也想达到这种境界,那该怎么做?

前提是,你得先成为一名成长者,成长不仅仅只是在公司的行为,每个人的业余时间,才是真正拉开差距的时候。

所以,要做到IP者,有三个步骤:

首先,你得创造独特的价值,被人需要,而且是一次创造,终身受益;

其次,你得被很多人需要;

最后,你得找到需要你的人。

4[礼物]第四层境界——用钱买别人的时间,创造了价值,然后再卖出去。

用钱买别人的时间
是最划算的买卖

我把这类人称为资本者,
有两种典型的人群:老板和投资人。

老板买员工的时间,创造产品或服务,然后卖出去;而投资人买的是老板的时间。

所以说到底,还是时间的买卖,只是到了第四层境界,时间是别人的时间。

这个境界的人,经常用钱买时间。

你去观察就会发现,为什么老板要请助理、要有司机、要坐头等舱?

因为他们觉得值啊,他们更看重的是自己的时间,所以他们考虑问题是从时间角度来考虑,而不是从钱的角度来考虑。

他们把琐碎的事交给助理,把时间用在更有价值的事情上,这事在他们眼里,是划算的。

还有的人,在没有喝酒的情况下,也请了代驾,为什么?因为他们可以在车上休息,或者处理一些更重要的事。

这些都是在用钱买别人的时间。
……………………………………………………………

为什么现在年轻人压力越来越大了?

原因是现在的成功案例太多了,大家都在宣扬成功,这并没有错,但是在看的人眼里,就会不自觉的和自己做比较。

越比较,就越有压力。

适当的压力其实是好事,但如果压力变成了压垮你的重物,那就太不划算了。

别人的成功,其实是因为TA在成功之前,就已经找到了方法,并不断的努力,所以你只看见了TA成功的结果,而没有看见TA成功前的迷茫与焦虑。

就好像现在的朋友圈,所呈现的,都是美好的一面,都是一段时间内,某个精彩的瞬间,但那些不美好的一面,那些伤心难过,那些痛哭流涕,你是看不到的。

所以,你不要因为别人的结果,而打乱了自己的步伐,每个人的路,都是自己的。

[鲜花]这篇文章,虽然说的是赚钱的4层境界,但我最想告诉你的,并不是赚钱,而是成长。

[鲜花]你只有成长了,你才能创造更大的价值,才能被更多人需要,才能赚到更多的钱。

[鲜花]赚钱只是结果,成长才是原因。

[鲜花]所以,多一些耐心吧,现在重要的不是赚钱,而是成长。

[鲜花]普通人,在没有资源,没有背景,靠知识、经验、技能的积累,再有一些耐心,才是唯一的出路。

这其实就是复利效应。

很多事情,都是坚持到了拐点,
才会爆发出效果:

胡炜炜做了10年的汽车记者,才创办了摩拜;

六神磊磊在新华社做了8年记者,才踏入自媒体行业;

papi酱是中央戏剧学院导演系的学生,在网上发布了几千条视频,才开始火起来;

连岳从2002年开始,就已经成为了全职写作的作家。

所以,多一些耐心和坚持吧。

那些创业成功的人,都是创业了很久的老手了,只是以前的积累,你没有看到而已,你看到的,只是结果,而不是过程。
(突然又想起李子柒,一个三十岁女孩还没有男盆友,一个人长期和奶奶孤独寂寞过着太平凡、太普通、太简单、太艰辛日复一日的乡村生活,为了一个视频不厌其烦地要做几个月甚至两年,你真的能做到么?)

再说,那些失败的案例,因为你看不到,所以无感,但是失败的案例,比成功的,多到你根本无法想象的地步。

很多人其实并不是没有积累,只是在还没有等到拐点的时候,就放弃了。

得不到任何反馈,这个时候,唯一的反馈只能是自己,你只能笃信自己。

其实,赚钱的4层境界,从打工者,到成长者,到IP者,最后到资本者,都是一级一级自己把自己给推起来的。

所以,现在在哪一级不重要,重要的是,你有没有在推自己。

我以前挺理想主义的,认为做事考虑钱,是一个很俗的事,但现在我不这么认为了,虽然现在我也挺理想主义,但对钱的认知已经和以往大不相同。

赚钱,并不是为了享受虚荣,而只是不想被社会的惯性所控制。

钱不能给我们带来真正的快乐,但能够让你摆脱很多痛苦。生在地球上,人是社会性动物,有些宿命,终究逃不掉,唯有正面面对。

举个例子,在你没钱的时候,如果你的家人生了重病,会是什么感觉?

所谓的自由,可分为两种,一种是社会的自由,一种是精神的自由,钱能给你带来社会的自由。

虽然钱很重要,但你不能把你的目光盯在钱上面,而要把目光盯在创造价值上,还记得上面说的工作的本质吗?

你越想靠近钱,钱反而会离你越远。

你应该把目光放在成长上,放在创造价值上。还是那句话,赚钱,是结果,而不是目的。

火箭把自己推上天空,并不是飞得越高越好,而是为了把一颗星星挂在天空上。
(摘转自《期乐会》)

晚安(☝`˘ω˘)☝

[心]#2020新年快乐##NBA吐槽大会#

今天,魔术以105-85击败热火,赛后,武切维奇接受了记者的采访。谈到胜利,他表示:“这是一场很棒的胜利,我们知道热火是一支优秀的球队,他们是联盟的顶级球队之一。我们知道必须要拿出自己的最佳状态,在防守端我们做得很好,只让他们得了85分。在防守端成功的前提下,我们的进攻也打开了,这一切源自于优秀的防守,我们今天成功执行了比赛计划,这是一场出色的胜利。”

“我们就是展现出自己的防守强度,我们相信自己可以击败任何一支球队,热火在进攻端有很多的武器。但只要我们打出防守,我们有机会击败任何一支球队,如果我们能保持今天的防守强度,那么明天对阵爵士会有很大的机会赢球。”武切维奇继续说道。本场比赛,武切维奇得到20分11篮板7助攻。


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