全球量子空间竞赛，中国领跑6年后，欧洲才起跑，美国还停在原地

中国在2016年发射了墨子号量子科学实验卫星，成为世界上第一个在卫星上实现量子密钥分发QKD技术的国家，这个成就让国人自豪。但是在我们的互联网上，有少数人却无根无据地传言，这一技术并没有什么用处。他们之所以这样说，无非是因为美国方面没有抢先做到，并且美国国家安全局（NSA）曾经表示，他们对基于量子纠缠的通信技术和QKD技术实现的可能性都不感兴趣，同时声称中国对这项技术的兴趣是在浪费时间和金钱。

然而，现在的情况变了。美国智库“哈德逊研究所”高级研究员、量子联盟倡议组织主任亚瑟·赫尔曼近日在《福布斯》网站发布文章，指出全球量子空间竞赛开始了，目前中国已经领跑了6年，欧洲才开始起跑，还有更多的国家对这一技术感兴趣，只有美国仍然停在原地。

（量子纠缠示意图）

据介绍，量子卫星使用物理无法分割的量子或“纠缠”的光子与地面站通信。量子纠缠链路允许以光速传送信息，任何拦截信号的企图都会立即被发现，使得黑客攻击成为不可能。量子通信卫星不仅将成为未来量子互联网的枢纽，而且还将成为传输机密数据和防止黑客入侵通信网络的枢纽，更将成为太空指挥和控制架构不可或缺的一部分，是全球大国必然要争夺的尖端技术领域。目前这一领域的最新发展情况是：

（中国在2016年发射了墨子号量子通信试验卫星）

• 上个月，欧洲航天局ESA宣布了一项计划，由20家公司组成的财团将于2024年发射一颗量子卫星。这颗卫星将使用量子密钥分发（QKD）技术，在共享方之间交换已知的加密密钥，用于欧洲量子安全通信网络。这颗卫星将在低地球轨道上飞行，连接到位于卢森堡的运营中心。
• 今年2月，总部位于新加坡的航空航天公司SpeQtral也宣布，他们将在新加坡空间技术与工业办公室和法国航空航天公司泰雷斯的帮助下，于2024年发射首颗QKD卫星SpeQtral-1。
• 英国维珍轨道公司已经与英国Arqit 量子公司合作，从2023年开始，至少发射5颗低地球轨道的QKD卫星。值得注意的是，这些发射将通过Arqit公司的“联邦量子系统”服务于潜在的政府客户，该系统目前仅适用于五眼联盟国家的国防部门。
• 瑞士的IDQuantique和澳大利亚的QuintessenceLabs等公司多年来一直在为客户提供量子加密服务。赫尔曼在文章中披露，这两家公司都是哈德逊研究所量子联盟倡议组织的成员。

（中国空间站目前的状态想象图）

• 中国更没有闲着。中国在2016年发射了第一颗名为“墨子”的量子卫星，一年后用它实现了在相距1200多公里的地面站之间进行远距离QKD通信。今年7月份，中国发射了第二颗量子加密卫星，据报道，这颗卫星的质量是墨子号的六分之一。据中国《科学日报》报道，在今年8月份，中国的天宫空间站向四个地面站发送了量子加密密钥，这些地面站能够从在轨的墨子号卫星接收量子密钥，并且将空间站用作中继器。中国所有的这些试验，都是朝着在轨道上创建一个使用量子加密技术的卫星星座努力。

（中国空间站今年参与了量子通信QKD试验）

在详细介绍了中国和欧洲在量子空间领域取得的成绩之后，《福布斯》的文章笔锋一转，批评起美国对此的态度。实际上，世界上第一个QKD网络就是由美国国防部高级研究项目局（DARPA）在2003年创建的。最近，美国空军研究实验室也资助了使用无人机对量子纠缠网络的研究。美国总统拜登在今年8月份签署的《芯片和科学法案》中，决定每年为量子计算和量子网络研究拨款超过1.53亿美元。但是这笔钱根本不够发射量子卫星的。因此，文章最后得出结论，如果美国想要加入量子空间竞赛，就必须与盟国合作。

但就算如此，在这一领域，中国的优势仍然是相当大的。