海底两万米 中国海水量子通信试验成功，海底两万米微信也能找到你

量子通信是基于光量子的物理特性实现安全通信的一种通信方式。光量子纠缠。一对纠缠光量子无论相距多远，一个光量子变，另一个变。而且量子是不可探测的，任何对量子的探索都会改变它的原始状态，被探索之后永远不会知道它的状态。量子通信是基于量子原理，以一对纠缠的光量子作为加密密钥。这种密钥是基于光量子的物理性质，而不是传统数学方程的加密，因此永远无法破译，从而实现绝对保密的通信。

传统的通信方式是通过陆基基站或通信卫星传输通信信息，加密方式是用一种称为RSA的公钥加密算法进行加密。RSA改进的RSA512已经破解；2009年，RSA768也被破解了，还没有被破解的RSA1024也被认为是“迟早会被破解”。随着超级计算机的快速发展，一旦加密的密码被快速破译，我们的信息就没有秘密了，这在军事领域尤为重要。开发一种新型的不可破译加密已经成为世界各国迫切需要解决的问题，量子通信是一个非常适合的研究和发展方向，也是目前最成功的安全通信方法。

中国在量子通信领域的研究处于国际领先水平，实现了200多公里的安全信息传输，量子通信网络技术已经成熟。已经证明基于光纤和自由空大气信道的量子通信是可行的，但量子通信能否在海洋中实现还处于探索状态。这次海水量子通信实验的成功，再次证明了水下量子通信也是可行的。

实验结果表明，水下量子通信可以达到数百米，这意味着光量子可以穿透数百米的水面。虽然通道较短，但可以在海面以上100米的高度进行潜艇与传感器网络节点之间的保密通信，这将彻底颠覆传统的潜艇通信指挥乃至作战模式。

潜艇传统的通信方式是使用浮标天线或浮力天线，即把天线投在水面上，使潜艇能在水下发射短波信号。然而，这种方法有三大缺点。一是加密方式不安全，容易被窃听。另一种是这种通信方式很容易暴露潜艇的位置，然后被敌人攻击。此外，这个浮标天线很容易被当地雷达探测到。

但如果潜艇不把浮标天线放在水下，就无法主动与岸上通信，所以潜艇只能单方面接收无线电超长波信号或超长波信号，这是从岸上到潜艇的主要通信方式。超长波波长10000-100000米，海水最大穿透深度30米，超长波波长100000米以上，水层穿透深度200米以上，即使最大距离也能达到水下80米左右。潜艇水下接收长波信号的深度由岸基发射站发射的功率决定。由于甚长波传播速度慢，20个英文字母需要十分钟，所以只能向潜艇发送一些预设的代码，比如向弹道导弹潜艇发送发射核弹的命令。而且潜艇要接收岸上指令，必须在规定的时间和频率接收。岸上发射无线电超长波信号或超长波信号的设施非常大，占地几平方公里，不可能安装在潜艇上。

从图中可以看出，水下量子通信无需大功率、大尺寸发射机就能实现深海通信，潜艇无需浮出水面即可实现与空中国和陆地的保密通信。信号穿透深度和传输速率远高于超长波信号，还可以实现灵活的双向通信。虽然这项技术还处于实验阶段，要付诸实践还有很长的路要走，但它一定会在水下科学研究和通信，特别是军事领域发挥重要作用，实现量子通信技术未来在天、地、海的前景。