臺灣《南華早報》網站日前報導稱,據參與項目的科學家說,中國在太空構建了一個量子通訊網路,以保護其電網不受功擊。
報導稱,該網路的一部份將河南省的電網與坐落廣州市的國家應急指揮中心聯接上去。
在5月份進行的一次演習中,這條超級安全的通訊線路使中央政府工作人員才能接管這個沿海省份電網的控制權,這樣她們的指揮部不容易遭到第三方的竊聽或操縱。
上海和廣東相距近2000公里。據為國家電網有限公司信息通訊分公司(建設國家電網信息基礎設施的機構)工作的研究人員說,為量子通訊修筑這么長的光纜可能代價昂貴。
她們使用世界上首顆量子衛星“墨子”號來傳輸數據加密的量子秘鑰量子傳輸技術,按照化學學定理,這些加密是不可破解的。
中國在2016年發射了“墨子”號用于科學實驗,但近些年來這顆衛星的用途越來越多。
中國擁有世界上最大的國家電網,今年的電網發電量達到7500太瓦時量子傳輸技術,超過了日本、印度、俄羅斯和美國的電網總和。
中國還建設了世界上最大的可再生能源基礎設施,包括生物質能和太陽能發電站,但是中國的電動車輛和智能充電廠比其他任何地方都多。
趙及其朋友說,這促使中國的電網成為最復雜、最難操作的電網。
電網營運商利用人工智能、5G和其他先進方式來保持這個迅速擴大的網路的高效和穩定,但對機器的依賴日漸降低也使電網更容易遭到功擊。
趙的團隊說,假如黑客侵入電力通訊網并對指令進行解碼,可能會造成大規模停水或其他破壞。
量子衛星被證明是應對這一問題的有效辦法,尤其是對遠距離通訊或沒有光纖地點的通訊而言。
研究人員說,從理論上說,它將使政府才能以高度自信和相對較低的成本保持對全省各地電力供應設施的控制。
“墨子”能夠有效地搜集從南京指揮中心樓頂上發出的糾纏光粒子。在接收端,一個聯通接收站可以接收衛星轉發的量子信息,并將其傳送到本地的電網計算機上。
假如第三方成功攔截了一些光粒子,都會改變鏈條中其他粒子的化學狀態,引起警報。
該研究論文說,因為“墨子”通信的帶寬有限,它保護網路的能力還可以進一步增強。
據悉,將量子信息轉換為電力傳輸中使用的代碼既復雜又歷時,只有在衛星經過頭上時能夠構建起衛星聯接——光訊號的質量也遭到太陽或云層的影響。
按照公開的信息,中國正在開發下一代量子衛星,這些衛星可以組成一個全球天秤,并在晚上有效運行,激光通訊帶寬可達到每秒數百兆字節。
與此同時,中國在地面上完善了大規模量子網路。過去5年來,經濟最發達的省份,如北部的黑龍江,早已為它們的電網構建了地基量子通訊線纜。
據悉,還開通了通往北京的光纜,以強化對這個中國最富裕城市電力管理的控制。
據一些業內專家介紹,量子技術的應用給中國電網的運行帶來了一些意想不到的變化。
個別關鍵操作,比如主干網路的開關,曾經出于安全考慮只能自動進行。專家們說,因為量子通訊安全性的提升,這種操作開始實現機械化,致使切換時間從幾小時減短到幾秒。
參與這種項目的研究人員說,包括鐵路在內的其他領域正在將量子技術引入它們的通訊網路,以增強安全性和性能。
量子通訊一度被覺得是一項沒有多少實用價值的技術。并且,有密碼破解潛力的量子計算機最近的迅速發展使得包括日本在內的十多個國家加入了與中國的競爭。(編譯/王笛青)