最近,通信行業(yè)除了NB-IOT技術(shù)大放異彩之外,備受矚目的還有量子通信技術(shù),相比傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信技術(shù),量子通信技術(shù)有哪些優(yōu)勢?如果二者PK,誰輸誰嬴?要解決PK問題,讓我們先來弄清楚,到底什么是衛(wèi)星通信?
衛(wèi)星通信實(shí)際上也是一種微波通信,它以衛(wèi)星作為中繼站(中轉(zhuǎn)站)轉(zhuǎn)發(fā)微波信號,在多個地面站之間通信,衛(wèi)星通信的主要目的是實(shí)現(xiàn)對地面的“無縫隙”覆蓋,由于衛(wèi)星工作于幾百、幾千、甚至上萬公里的軌道上,因此覆蓋范圍遠(yuǎn)大于一般的移動通信技術(shù)。
衛(wèi)星通信系統(tǒng)通常由衛(wèi)星、地面站、用戶設(shè)備三部分組成,衛(wèi)星本身起中轉(zhuǎn)信號的作用,負(fù)責(zé)把從A處地面接收到的電磁信息返回B處地面。按照工作軌道劃分,衛(wèi)星通信可以分為低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)、中軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)和高軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng),主要區(qū)別在于地面和衛(wèi)星距離遠(yuǎn)近不同;按照通信范圍劃分,衛(wèi)星通信可以分為國際通信衛(wèi)星、區(qū)域性通信衛(wèi)星、國內(nèi)通信衛(wèi)星;按照用途劃分,衛(wèi)星通信可以分為綜合業(yè)務(wù)通信衛(wèi)星、軍事通信衛(wèi)星、海事通信衛(wèi)星、電視直播衛(wèi)星;按照轉(zhuǎn)發(fā)能力劃分,衛(wèi)星通信可以分為無星上處理能力衛(wèi)星、有星上處理能力衛(wèi)星等。
目前,衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要有銥星系統(tǒng)(Iridium)、Globalstar系統(tǒng)、IC0全球通信系統(tǒng)、Ellips0系統(tǒng)、 Orbcomm系統(tǒng)和Teledesic系統(tǒng)。衛(wèi)星通信因具備覆蓋范圍廣、通信質(zhì)量好、建設(shè)速度快、投入成本低等優(yōu)點(diǎn),在特定領(lǐng)域已廣泛部署使用,不過,也因?yàn)榇嬖谛盘杺鬏敃r延大、控制難度高,衛(wèi)星通信也倍受制約。未來,衛(wèi)星通信將會朝多波束、大容量、智能化、小型化、微型化、便攜化、高度集成方向發(fā)展,提升通信領(lǐng)域市場占有率。
由此看來,衛(wèi)星通信其實(shí)是一種傳統(tǒng)的通信傳輸方式,對于普通人來講,距離太遠(yuǎn),遙不可及!下面讓我們再來看看量子通信又是何方神圣?
量子通信又稱量子隱形傳送,量子通信是由量子態(tài)攜帶信息的通信方式,它利用光子等基本粒子的量子糾纏原理實(shí)現(xiàn)保密通信過程。量子通信是一種全新通信方式,它傳輸?shù)牟辉偈墙?jīng)典信息而是量子態(tài)攜帶的量子信息,是未來量子通信網(wǎng)絡(luò)的核心要素。 量子通信方式主要有兩種,其一是利用量子耦合技術(shù),制備出多粒子的量子耦合態(tài)。這種技術(shù)目前難以實(shí)現(xiàn);其二是利用生物技術(shù),建立意識生物的意識器官(如人腦)之間的某種量子耦合,這種技術(shù)目前有可能實(shí)現(xiàn)。
量子通信系統(tǒng)的基本部件包括量子態(tài)發(fā)生器、量子通道和量子測量裝置。按其所傳輸?shù)男畔⑹墙?jīng)典還是量子而分為兩類:前者主要用于量子密鑰的傳輸,后者則可用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。量子態(tài)的隱形傳輸在沒有任何載體的攜帶下,而只是把一對攜帶信息的糾纏光子分開來,將其一的光子發(fā)送到特定的位置,就能準(zhǔn)確推測出另一個光子的狀態(tài),從而達(dá)到“超時空穿越”的通信方式和“隔空取物”的運(yùn)輸方式。
量子通信與成熟的通信技術(shù)相比,量子通信具有巨大的優(yōu)越性,具有保密性強(qiáng)、大容量、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。 是近20年來國際量子物理和信息科學(xué)的研究熱點(diǎn)。 未來,進(jìn)一步尋找實(shí)現(xiàn)多粒子的量子耦合態(tài)的方法和技術(shù),利用目前可行的生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)量子超光速通信,對人腦的意識識別過程進(jìn)行深入研究,進(jìn)而發(fā)展更先進(jìn)的意識識別模擬技術(shù),并利用生物芯片技術(shù),將人腦的意識識別功能集成于一塊微小的生物芯片中,從而研究出真正的量子通信的產(chǎn)品,這是目前可以看到實(shí)際成果的研究方向。
綜上所述,量子通信實(shí)際上是一種新型傳輸保密方式,是量子論和信息論相結(jié)合形成的交叉學(xué)科,跟傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信壓根兒不是一回事兒。不過,量子通信和衛(wèi)星通信如果一定要分高低,論個生死,想必也是仁者見仁,智者見智,你說呢?