中國量子通信領跑世界 「墨子號」衛星提前實現全部既定科學目標

2020-12-05 安徽門戶網站

千裡糾纏、星地傳密、隱形傳態——繼「墨子號」量子衛星發射以來,不到一年的時間裡,設定的三大科學目標,全部圓滿完成。》》》推薦閱讀:合肥科學島小太陽再出好消息 中國造ITER首個部件研製成功

8月10日,記者從中國科大了解到,該校潘建偉教授及彭承志等組成的科學團隊,聯合中科院上海技術物理研究所王建宇研究組、微小衛星創新研究院、光電技術研究所、國家天文臺、紫金山天文臺、南京天文儀器有限公司、國家空間科學中心等,在中國科學院空間科學戰略性先導科技專項的支持下,利用「墨子號」量子科學實驗衛星,在國際上首次成功實現了從衛星到地面的量子密鑰分發和從地面到衛星的量子隱形傳態。兩項成果於8月10日同時在線發表在國際權威學術期刊《自然》雜誌上。

這是繼先前在國際上率先實現千公裡級星地雙向量子糾纏分發和量子力學非定域性檢驗的研究成果發表在《科學》雜誌之後,我國科學家利用「墨子號」量子衛星實現的空間量子物理研究另外兩項重大突破。

三大科學任務之「星地傳密」 幫你實現不可破譯的密碼

完成情況:已完成

完成時間:2017年8月

有不可破譯的密碼嗎?量子通信給出的答案是「能」。

傳統加密技術是基於計算的複雜性,在原理上就存在被破譯的可能性。

量子密鑰分發則不同,它通過量子態的傳輸,在遙遠兩地的用戶共享無條件安全的密鑰,利用該密鑰對信息進行一次一密的嚴格加密,這是目前人類唯一已知的不可竊聽、不可破譯的無條件安全的通信方式。

在地面上的量子密鑰分發,科學家們早已實現。而這一次,潘建偉團隊將量子密鑰分發的平臺設置在「星地之間」。

「量子通信通常採用單光子作為物理載體,最直接的方式是通過光纖或者近地面自由空間信道傳輸。但是,這兩種信道的損耗都會隨著距離的增加而指數增加。」

潘建偉團隊相關人士告訴記者,由於量子不可克隆原理,量子通信的信號不能像經典通信那樣被放大,這使得之前量子通信的世界紀錄為百公裡量級。

而有了量子衛星之後,外太空幾乎真空的條件,可以讓光信號損耗變得非常小,且可以覆蓋整個地球。

「墨子號」量子衛星發射成功後,設定了三大科學目標,星地高速量子密鑰分發是其中之一。

以星地量子密鑰分發為基礎,將衛星作為可信中繼,可以實現地球上任意兩點的密鑰共享,將量子密鑰分發範圍擴展到覆蓋全球。此外,將量子通信地面站與城際光纖量子保密通信網(如合肥量子通信網、濟南量子通信網、京滬幹線)互聯,可以構建覆蓋全球的天地一體化保密通信網絡。

相關焦點

  • 「墨子號」提前實現三大科學目標 中國領跑量子通信
    原標題:「墨子號」提前實現三大科學目標—— 中國領跑 量子技術突破天空限制多張照片合成了衛星過境的全貌,背景是恆星的星軌。中科院供圖  還有6天,距離全球第一顆量子科學實驗衛星「墨子號」發射升空就要滿一整年了。8月10日,這顆衛星的首席科學家、中國科學技術大學潘建偉院士領導的中科院聯合研究團隊向外界又公布了一項重大成果——「墨子號」在國際上第一次成功實現了「千公裡級」的星地雙向量子通信。
  • 「墨子號」量子衛星提前實現三大目標 墨子號的意義
    日前,中國科學院在京召開新聞發布會對外宣布,「墨子號」量子科學實驗衛星提前並圓滿實現全部三大既定科學目標,為中國在未來繼續引領世界量子通信技術發展和空間尺度量子物理基本問題檢驗前沿研究奠定了堅實的科學與技術基礎。  2016年8月16日,中國成功發射首顆量子科學實驗衛星「墨子號」。
  • 世界首顆量子衛星「墨子號」提前完成全部預定科學目標
    潘建偉團隊今年6月已發布在《科學》雜誌的一篇論文宣布,「墨子號」成功實現了千公裡級星地雙向量子糾纏分發及大尺度量子非定域性檢驗。  中國科學院院士、中國科學技術大學教授、量子科學實驗衛星首席科學家潘建偉宣布:至此,「墨子號」已圓滿實現預先設定的全部三大科學目標。  這些科學目標的實現有何意義?量子衛星的下一階段目標是什麼?我國空間科學還將瞄準哪些前沿去發力?
  • ...地球——世界首顆量子衛星「墨子號」提前完成全部預定科學目標
    潘建偉團隊今年6月已發布在《科學》雜誌的一篇論文宣布,「墨子號」成功實現了千公裡級星地雙向量子糾纏分發及大尺度量子非定域性檢驗。  中國科學院院士、中國科學技術大學教授、量子科學實驗衛星首席科學家潘建偉宣布:至此,「墨子號」已圓滿實現預先設定的全部三大科學目標。  這些科學目標的實現有何意義?量子衛星的下一階段目標是什麼?我國空間科學還將瞄準哪些前沿去發力?
  • 「墨子號」實現三大既定科學目標
    新華社記者 金立旺攝  「墨子號」量子科學實驗衛星(以下簡稱「墨子號」)在國際上首次成功實現從衛星到地面的量子密鑰分發和從地面到衛星的量子隱形傳態,兩項結果的科學論文10日在線發表於科學期刊《自然》雜誌。今年6月,「墨子號」首次實現千公裡級星地雙向量子糾纏分發和量子力學非定域性檢驗,研究成果已發表於《科學》雜誌(相關報導見本報6月17日一版)。
  • 「墨子號」實現星地量子密鑰分發和地星量子隱形傳態圓滿完成全部...
    [video:20170810「墨子號」實現三大目標 量子通信領跑世界]這是繼先前在國際上率先實現千公裡級星地雙向量子糾纏分發和量子力學非定域性檢驗的研究成果以封面文章形式發表在《科學》雜誌後,我國科學家利用「墨子號」實現的空間量子物理研究另外兩項重大突破。至此,「墨子號」提前圓滿實現全部三大既定科學目標,為我國在未來繼續引領世界量子通信技術發展和空間尺度量子物理基本問題檢驗前沿研究奠定了堅實的科學與技術基礎。
  • 中國科學家實現量子衛星全部科學目標
    中國青年報•中青在線記者 邱晨輝  距離全球第一顆量子科學實驗衛星「墨子號」發射升空,還有6天就要滿一整年了,8月10日,這顆衛星的首席科學家、中國科學技術大學潘建偉院士領導的中科院聯合研究團隊向外界又拋出了一項重大成果——「墨子號」在國際上第一次成功實現了「千公裡級」的星地雙向量子通信。
  • 「墨子號」完成三大實驗任務 中國量子通信領跑世界
    8月10日,中國科學技術大學潘建偉團隊宣布,全球首顆量子科學實驗衛星「墨子號」圓滿完成了三大科學實驗任務:量子糾纏分發、量子密鑰分發、量子隱形傳態。 1200公裡的超遠距離量子糾纏分發成果,1個月前曾登上頂級學術期刊《科學》的封面。這次,星地間的遠距離量子密鑰分發、量子隱形傳態,又同時發表在另一頂級學術期刊《自然》上。
  • 量子通信衛星「墨子號」順利升空 成都技術實現「天地對話」
    相關報導:  「墨子」入軌 中國領跑量子太空競賽  揭秘首顆量子衛星四川研發團隊 80後佔多數製圖楊仕成華西都市報記者探訪量子衛星地面望遠鏡系統研發團隊 我國自主研發的首顆量子通信衛星「墨子號」已順利升空。衛星升空後,如何跨越時空距離,和地面望遠鏡找到彼此?地面設備又如何精準捕捉衛星信號,實現天地間對話?
  • 從一小塊晶片到墨子號衛星:讓中國量子通信領跑世界
    「黨旗在我心中」系列報導④  從一小塊晶片到墨子號衛星:讓中國量子通信領跑世界  大眾網記者 樊思思 亓翔  周期極化鈮酸鋰波導、上轉換單光子探測器、量子都卜勒雷射雷達……普通人聽到這些名詞,恐怕連念都念不順溜
  • 「墨子號」量子科學實驗衛星成果獲克利夫蘭獎
    記者從中科院獲悉,美國科學促進會31日宣布,將2018年度克利夫蘭獎(Newcomb Cleveland Prize)授予中國科學技術大學教授潘建偉領銜的「墨子號」量子科學實驗衛星科研團隊,以表彰他們通過實現千公裡級星地雙向量子糾纏分發推動大尺度量子通信實驗研究做出的卓越貢獻。
  • 「墨子號」量子衛星成功實現洲際量子密鑰分發
    ,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,為未來構建全球化量子通信網絡奠定了堅實基礎。相關成果以封面論文的形式發表在1月19日出版的國際權威學術期刊《物理評論快報》上。  據介紹,基於衛星平臺的量子通信是構建覆蓋全球量子通信網絡最為可行的手段。
  • 探秘「墨子號」:世界首顆量子科學實驗衛星(圖)
    本月中下旬,浩瀚的宇宙空間可望增添一顆新的衛星——「墨子號」量子科學實驗衛星,這是我國也是世界首顆量子科學實驗衛星。記者從中國科學技術大學獲悉,我國首顆量子科學實驗衛星將於近日擇機發射升空,目前這顆衛星發射前的各項準備工作已基本完成。如果該衛星運行成功,我國將成為世界上首次實現衛星和地面之間量子通信的國家。
  • 「墨子號」量子衛星天地通信試驗現場照片公布
    「墨子號」量子衛星是中國科學院空間科學先導專項首批科學實驗衛星之一,其主要科學目標是藉助衛星平臺,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;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。
  • 墨子號: 樹起量子通信中國標杆
    圓滿實現三大科學目標  「『墨子號』量子衛星圓滿實現預定的全部三大科學目標,為我國在未來繼續引領世界量子通信技術發展和空間尺度量子物理基本問題檢驗前沿研究奠定了堅實的科學與技術基礎。」中國科學技術大學潘建偉教授告訴科技日報記者。
  • 「墨子號」量子衛星成功實現洲際量子密鑰分發 有望構建全球化量子...
    記者從中國科學技術大學了解到,潘建偉教授及其同事彭承志等組成的研究團隊,聯合中國科學院上海技術物理研究所王建宇研究組、微小衛星創新研究院、光電技術研究所、國家天文臺、國家空間科學中心等,與奧地利科學院塞林格研究組合作,利用「墨子號」量子科學實驗衛星,在中國和奧地利之間首次實現距離達
  • 「墨子號」量子衛星:太空最耀眼的「科學之星」
    圓滿實現三大科學目標,還將超期工作年「墨子號」量子科學實驗衛星於2016年8月16日在酒泉衛星發射中心成功發射,2017年1月18日正式開展科學實驗。「『墨子號』量子衛星圓滿實現預定的全部三大科學目標,為我國在未來繼續引領世界量子通信技術發展和空間尺度量子物理基本問題檢驗前沿研究奠定了堅實的科學與技術基礎。」
  • 「墨子號」量子衛星:太空最耀眼的「科學之星」
    這是國際上首次利用量子衛星在地球引力場中對嘗試結合量子力學與廣義相對論的理論進行實驗檢驗,將極大地推動相關物理學基礎理論和實驗研究。 圓滿實現三大科學目標,還將超期工作年 「墨子號」量子科學實驗衛星於2016年8月16日在酒泉衛星發射中心成功發射,2017年1月18日正式開展科學實驗。
  • 人民日報頭條聚焦「墨子號」 送它上太空的是咱寧波人
    今天的《人民日報》,用頭版頭條以及第六版近半版的篇幅,報導了「墨子號」中國量子通訊衛星的最新動態,並稱中國量子通信已經領跑世界。這消息讓人振奮!人民日報報導全文——「墨子號」衛星提前實現全部既定科學目標 中國量子通信領跑世界日前,中國科學院在京召開新聞發布會,宣布「墨子號」量子科學實驗衛星提前並圓滿實現全部三大既定科學目標,為我國在未來繼續引領世界量子通信技術發展和空間尺度量子物理基本問題檢驗前沿研究奠定了堅實的科學與技術基礎
  • 墨子號量子衛星的意義:在國際上達到全面領先的優勢地位
    中國科學技術大學潘建偉教授在發布會上介紹「墨子號」量子科學實驗衛星有關情況(8月4日攝)。 新華社據新華社北京8月10日電中國科學院10日凌晨宣布,「墨子號」量子科學實驗衛星用1年時間提前實現了既定2年完成的科學目標。