量子科學界的先鋒衛星——「墨子」號

2020-12-06 小龍科普

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有報導稱「墨子」號將在延期於2021年退役(原計劃於2019年退役)。讓我們來看看量子界的先鋒衛星——「墨子」號。

"墨子"號

「墨子」號即「墨子」號量子科學實驗衛星,於2016年8月16日1時40分,在酒泉用長徵二號丁運載火箭成功發射升空,這不僅標誌著我國是世界是第一個開啟量子衛星實驗的國家,更標誌著我國科學技術的領先與成熟。

研發背景

「武合幹線」量子光纖通信的建設

在我國科學家的努力下,我國量子保密通信技術已經從實驗室演示走向產業化,已經不能只局限於實驗室,要把它搬出實驗室,服務人類。我國在城域光纖量子通信方面已取得了國際領先的地位,但這只是開始,由於在地球上,光纖中的信息在傳遞時有損耗,而真空裡不會有光的損耗,想要實現覆蓋全球的廣域量子保密通信,還需要藉助衛星的中轉。所以世界上第一顆量子衛星在中國誕生了。

重要事件

升空後的研究

2017年9月29日,世界首條量子保密通信幹線「京滬幹線」與「墨子號」科學實驗衛星進行天地鏈路,我國科學家成功實現了洲際量子保密通信,為未來實現覆蓋全球的量子保密通信網絡邁出了堅實的一步。

2018年1月,在中國和奧地利之間首次實現距離達7600公裡的洲際量子密鑰分發,並利用共享密鑰實現加密數據傳輸和視頻通信。該成果標誌著「墨子號」已具備實現洲際量子保密通信的能力。

「墨子」號實驗任務

1.是藉助衛星平臺,進行星地高速量子密鑰分發實驗,並在此基礎上進行廣域量子密鑰網絡實驗,以期在空間量子通信實用化方面取得重大突破;

2.是在空間尺度進行量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗,開展空間尺度量子力學完備性檢驗的實驗研究。

3.「星地雙向糾纏分發實驗」與「空間尺度量子隱形傳態實驗」,開展空間尺度量子力學完備性檢驗的實驗研究。

除此在外,我國還建立了多個地面站(國外有維也納,格拉茨兩個地面站)

意義

對於我國來說:量子衛星的成功發射和在軌運行,將有助於我國在量子通信技術實用化整體水平上保持和擴大國際領先地位,實現國家信息安全和信息技術水平跨越式提升,有望推動我國科學家在量子科學前沿領域取得重大突破,對於推動我國空間科學衛星系列可持續發展具有重大意義。

實現兩地間的安全通信

對於全世界來說:它是首次開展此類試驗,因此對全球研究和利用量子通信都有重要意義

應用和對人類

量子通信具有"無條件"保密性,通信是絕對安全的,無法被破譯

得益於量子保密通信絕對安全性,量子通信不僅應用於百姓日常通信,也可用於水、電、煤氣等能源供給和民生網絡基礎設施的通信保障,還可應用於國防、金融、商業等領域,勢必對產業界和科技界產生巨大變革。

量子通信速度比光速快,這將會大大減小通信延時,會使人類在星際爭霸中更好操作機器系統。

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  • 中國成功發射世界首個量子衛星「墨子號」
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    2016年8月14日消息,我國首顆量子科學實驗衛星即將於本月中下旬擇機發射升空,目前這顆衛星在發射前的準備工作已經基本完成。本文圖片均為 東方IC 圖  央視新聞微博@央視新聞 8月15日消息,我國自主研製的世界首顆量子衛星,當天被正式命名為「墨子」。墨子是墨家學派的創始人,也是戰國時期著名的思想家、教育家、科學家。近日,長徵二號丁運載火箭搭載的我國首顆量子衛星「墨子」,即將升空。
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