通信的保护神——量子卫星

      ①在系列电影《碟中谍》中，由汤姆·克鲁斯扮演的特工威风凛凛，总能窃听到对方的电话通话。那么，在现实生活中，我们的电话是否也会被人窃听呢？

      ②仔细看看我们的手机，它实际上就相当于一个移动的窃听器，只要有特定的仪器就可以实现对手机实时监听。固定电话也不安全。使用这些通信工具对想偷听的人来说就毫无秘密可言。比如，美国斯诺登爆出的“棱镜门”事件，让许多国家都很害怕。因为他说美国正在利用通信卫星对很多国家进行窃听，而这些国家并没有察觉到。这就像打仗一样，我们还没有开战，敌方已经知道我们有多少人力、武器弹药等，很多信息都已经完完全全暴露在敌方面前。这真的是很可怕的！

      ③既然手机等通信不安全，我们怎么才能做到不被别人窃听呢？

      ④量子通信技术应运而生。量子通信是在传统信息的基础上，给它们加上了“量子密钥”。量子密钥就相当于一把神奇的有加密功能的钥匙，它能把需要通信的信息紧紧锁住。而且这种密钥有一个神奇的功能，就是一把钥匙一个密码，随机分发。想窃取信息的人，要在短时间内对它进行破解是很难的，即使耗费大量时间，这次成功破解了，下一次再用，密码又重新随机生成了，已经不是之前的那个密码了，必须再耗费时间去破解新的密码。

      ⑤量子通信还有一个常规通信不具有的功能——一旦被窃听，很容易被人察觉到。因为偷听手机等通话信息必须对量子信号进行拦截，这就给信号传输带来很大的干扰。比如，用量子通信通话，如果有人在窃听，通话将会受到干扰而无法正常进行，通话双方很容易就会察觉到。所以说，量子通信传输的信号安全性很高。

      ⑥那么什么是量子卫星呢？量子卫星其实是以量子信号作为卫星和地面之间数据传输的卫星。我们把要传递的信息通过量子信号穿透大气层传递到卫星上，卫星接收了这些量子信号再转发到另外一颗特定的卫星上，再通过这颗卫星传递给接收者。

      ⑦目前，我国的量子通信研究处于世界领先地位。2016年8月16日，我国率先发射了世界上第一颗量子卫星——墨子号。有了量子卫星，我们就能实现量子通信。通过绕地球飞行卫星的中转，我们可以把加密的信息发送到我们想要送达的接收者那里，不用担心有人拦截我们的通信内容。

      ⑧目前，量子通信技术对潜艇最有帮助。我们知道，潜艇的特点是潜伏在深水下，并且它需要长时间隐蔽。因此，潜艇与地面上的通信联络就非常重要。

      ⑨现在，潜艇与外界进行联系主要是依靠无线电波。这种通信手段有很多缺点：一是发信和接收的装置十分庞大，占用了潜艇很大的空间；二是潜艇必须通过拖曳天线来收发信息，容易暴露自己的位置，成为反潜导弹的目标。如果有了量子卫星，发信和接收装置将会非常简单，潜艇上的设备大概只有一台普通的台式电脑那么大，既节省了潜艇的空间，也不会因为在潜艇外的拖曳天线而暴露潜艇的行踪。而且有了量子卫星，如果有人企图去窃听，就必须要拦截这些信号，而作为发射者的潜艇便能测得这种干扰，从而能及时判断出是否有人正在窃听，并采取相应的预防措施。可以说，量子通信将会成为潜艇隐身的新法宝。

                                                                                                                                                           （选自《我们爱科学》，有删减）