“墨子号”飞天 量子通信能改变VR传输瓶颈？

　　北京时间8月16日下午1时40分，中国科学院国家空间科学中心研制的“墨子号”卫星，在中国的酒泉卫星发射中心成功发射升空并进入预定轨道。“墨子号”是一颗量子卫星，也是世界上第一颗量子卫星。

　　这条信息直接刷爆了朋友圈，所有人都在庆祝，中国又多了一项世界第一。

　　虚拟现实圈也在刷，庆祝墨子号发射成功，并预言量子通信未来可能会改变虚拟现实的发展，极大的促进虚拟现实的进步。

　　但是非常遗憾，VR日报今天可能要给大家泼凉水：墨子号飞天是值得咱们举国欢庆的喜事，但量子通信对于解决虚拟现实的传输瓶颈，作用微乎其微。

　　量子通信并不能帮助提高信道容量

　　当然，并不是说墨子号是浪得虚名。

　　量子通信是怎么一回事？

　　根据量子科学的基本原理：两颗纠缠的光子被拆散之后，无论相距多远，总会心灵感应，一个形态发生变化，另一个会像镜子一样同步变化。利用这个特性实现光量子通信的过程如下：事先构建一对具有纠缠态的粒子，将两个粒子分别放在通信双方，将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量（一种操作），则接收方的粒子瞬间发生变化成为某种状态，这个状态与发送方的粒子变化后的状态是对称的，然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方，接收放根据接收到的信息对坍塌的粒子进行逆转变换，即可得到与发送方完全相同的未知量子态。

　　与经典通信相比，量子通信的安全性几乎是绝对的——绝不会“泄密”。

　　在量子通信过程中，信息本身经过经典通信传输，量子通信传输的只是密钥。量子加密的密钥是随机的，几乎可以做到用一次换一次，即使信息内容本身被窃取者截获，由于无法得到正确的密钥，因此无法破解信息。如果窃取者试图截获密钥，必须先截获光子，再去观测它，根据量子理论，宏观的任何观察和干扰，都会立刻改变量子态，引起其坍塌，因此光子会发生变化。结果密钥接收方要么没收到光子，要么收到光子后去跟发送方校验，发现结果不一样，马上就能反应过来通信过程被监听。当然，这并没有什么关系，一旦发现密钥丢失，申请重新传输新密钥，确认无误再解密信息。

　　墨子号有什么作用？

　　在有线光纤为基础的量子通讯领域，由于光量子的不可分割特性，远距离传输不能进行信号放大，而损耗却很多，造成在远距离上信息传递效率很低。太空的真空环境却能让光量子在传输过程中的损耗大为降低，墨子号与地面发射站之间的距离为500公里，能够完美的充当覆盖全球的量子通信网络的中继站。这样一来，就使得量子通信不再局限于域内通信，而是可以覆盖整个地球！

　　所以，无论是墨子号也好，还是量子通信，重点并不在于信道容量，而在于信道安全。这与虚拟现实所要求的大容量信道并无相通之处，对于虚拟现实所要求的大体量数据传输也并不会有实际帮助。

　　量子通信的优点不在于速度，而在于保密。经典通信方式的信息传递速度已经是光速了，5G网络相比4G网络，提高的是单位时间里的传输字节数，即信道容量，在这方面经典通信反而比量子通信强得多。