來源:網(wǎng)絡(luò) 作者:中考網(wǎng) 2019-05-07 20:29:01
。2017·棗莊中考)量子衛(wèi)星通信
崔金泰
、2016年8月16日,我國成功發(fā)射了世界上第一顆量子衛(wèi)星﹣﹣“墨子”號(hào)。它的成功發(fā)射,把量子實(shí)驗(yàn)從地面搬上太空,從而構(gòu)建一個(gè)天地一體化的量子保密通信和科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系,這必將開創(chuàng)安全通信的新時(shí)代。
②量子衛(wèi)星之所以能保障通信安全可靠,是因?yàn)榱孔有l(wèi)星讓信息傳遞者和接受者交換令信息無法被破解的量子秘鑰,而這個(gè)秘鑰利用量子的奇異特性實(shí)現(xiàn)的,它是“量子糾纏”。
、20世紀(jì)80年代初,法國科學(xué)家阿蘭?阿斯佩首次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了“量子糾纏”現(xiàn)象的存在。這里所說的量子糾纏,是指在兩個(gè)處于“糾纏態(tài)”的微觀粒子中,無論它們相距多么遠(yuǎn),若對(duì)其中一個(gè)的特性進(jìn)行任何修改,那么就像孫悟空和其分身“心有靈犀”一樣,都會(huì)立即在另一個(gè)粒子上出現(xiàn)反應(yīng)并做出相應(yīng)改變。利用這種特性產(chǎn)生的量子密鑰,就可以保證任何外人都無法破解通信密碼。因?yàn)榱孔用荑一旦被截獲或被測試,其狀態(tài)就會(huì)立即發(fā)生改變。有人對(duì)此用“肥皂泡”作了形象的比喻:
、苣敲,天地之間是如何進(jìn)行量子通信的呢?具體來說,先將量子信號(hào)從地面發(fā)射并穿透大氣層,衛(wèi)星接收到量子信號(hào)并按需要將其轉(zhuǎn)發(fā)到另一特定衛(wèi)星,即量子衛(wèi)星上;量子信號(hào)再從量子衛(wèi)星上穿入大氣層到達(dá)地球某個(gè)角落的指定接收地點(diǎn)。量子信號(hào)的攜帶者光子在外層空間傳播時(shí)幾乎沒有損耗,在技術(shù)上能實(shí)現(xiàn)糾纏光子在穿入大氣層后仍然保持其糾纏特性,就可在量子衛(wèi)星幫助下實(shí)現(xiàn)全球化量子通信。
、“墨子”號(hào)量子衛(wèi)星通過使用信息加密技術(shù),使其可以在相距數(shù)千千米的通信者之間分發(fā)量子密鑰。這顆衛(wèi)星開始是在北京和烏魯木齊之間分發(fā)量子密鑰,然后還計(jì)劃向奧地利發(fā)送量子密鑰。它的預(yù)定目標(biāo)是,在兩年內(nèi)利用衛(wèi)星建立一個(gè)可靠、不會(huì)被破解的通信網(wǎng)絡(luò),并為建立全球量子通信網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。
、拊诹孔有l(wèi)星未發(fā)射之前,我國多家企業(yè)已將量子密鑰分發(fā)技術(shù)投入市場,并在銀行之間或政府機(jī)構(gòu)之間建立了這類網(wǎng)絡(luò)。但是這些光纖網(wǎng)絡(luò)只能在數(shù)十千米的距離內(nèi)發(fā)揮作用,再遠(yuǎn)就不行了。因?yàn)樵诘孛鎮(zhèn)鬏斝畔r(shí),光子通過空氣和光纖時(shí)會(huì)被分散和吸收,從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)的干擾較大。有了量子衛(wèi)星后,由于光子在太空中傳播幾乎沒有損耗,因而量子衛(wèi)星開展的量子通信實(shí)驗(yàn)距離為1200千米,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了陸地上300千米的最遠(yuǎn)距離。
、呖傊,量子衛(wèi)星不僅是一種全新的加密通信手段,并將成為新一代信息網(wǎng)絡(luò)安全解決方案的關(guān)鍵技術(shù)和日益普遍的電子服務(wù)安全基石,成為保障未來信息社會(huì)的重要基礎(chǔ)之一。
。1)閱讀全文,說說文章主要從哪些方面來介紹量子衛(wèi)星的。
。2)請(qǐng)將第③段結(jié)尾的比喻句補(bǔ)寫出來[中國%#教&@育*出版網(wǎng)]
。3)第④段空線處應(yīng)填入的關(guān)聯(lián)詞語,恰當(dāng)?shù)囊豁?xiàng)是C
A.不僅而且所以
B.如果由于那么
C.由于如果那么
D.因?yàn)椴粌H而且
。4)第⑥段畫線句子運(yùn)用了什么說明方法?有什么作用?
。5)墨子是棗莊的古代名人,根據(jù)你對(duì)墨子的了解,簡單談?wù)勎覈谝活w量子衛(wèi)星以“墨子”號(hào)來命名的用意。
答案:
。1)成功發(fā)射的意義、量子衛(wèi)星衛(wèi)星通信原理及優(yōu)勢、量子衛(wèi)星如何進(jìn)行通信。
。2)如果有人嘗試在信息傳播中攔截,那就像碰到了肥皂泡,而肥皂泡一碰就會(huì)破滅。
。3)C
。4)運(yùn)用了作比較和列數(shù)字的說明方法;通過量子通信與光纖網(wǎng)絡(luò)通信的比較,結(jié)合具體的數(shù)字說明,突出了量子通信距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)。
。5)墨子是我國古代的科學(xué)家,以善于發(fā)明創(chuàng)造出名,被稱為“科圣”。用“墨子”命名是對(duì)其科學(xué)精神的傳承,同時(shí)也是對(duì)中國傳統(tǒng)文化的弘揚(yáng)。
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