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我国7月择机发射首颗量子科学实验卫星

将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信

来源:南方都市报     2016年05月29日        版次:AA11    作者:吴晶晶

    →5月25日,在中国科学院上海微小卫星工程中心拍摄的量子卫星的星上单机。

    新华社电 记者吴晶晶 记者28日从中科院获悉,我国首颗量子科学实验卫星将于今年7月择机发射,将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建一个天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。

    量子卫星首席科学家、中国科学技术大学教授、中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心主任潘建伟院士介绍,量子通信的安全性基于量子物理基本原理,单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解,从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全,可从根本上、永久性解决信息安全问题。

    据介绍,量子科学实验卫星专项将研制及发射1颗量子科学实验卫星,建设以4个量子通信地面站和1个空间量子隐形传态实验站为核心的空间量子科学实验系统。该卫星搭载量子密钥通信机、量子纠缠发射机、量子纠缠源、量子实验控制与处理机等有效载荷,具备两套独立的有效载荷指向机构,通过姿控指向系统协同控制,可与地面上相距千公里量级的两处光学站同时建立量子光链路。

    量子卫星发射后,天地一体化量子科学实验系统将投入正式运行,完成包括星地高速量子密钥分发、广域量子通信网络、星地量子纠缠分发以及地星量子隐形传态等多项科学实验任务。

    潘建伟还透露,“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程预计今年下半年交付。这一工程将构建千公里级高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络,建成大尺度量子通信技术验证、应用研究和应用示范平台。结合量子卫星和京沪干线,将初步构建我国天地一体化的广域量子通信体系。

    作为中科院空间科学先导专项的第三颗科学卫星,量子科学实验卫星2011年正式立项。经过5年研制,卫星已经完成总装,正在进行出厂前的最后一轮加电测试。在通过出厂评审之后,量子卫星将于今年6月转运到酒泉卫星发射中心。

    访谈

    中科院院士潘建伟:

    开展量子保密通信实验 力争2030年全球组网

    作为世界首颗即将发射的量子科学实验卫星,它在空中究竟要进行怎样的科学实验?又具有怎样的意义呢?记者在位于上海浦东的中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心,采访到了量子科学实验卫星的首席科学家潘建伟院士。

    量子科学实验卫星首席科学家、中科院院士潘建伟表示,这个卫星主要是有三个任务,第一个任务主要是比较实用的,就叫做量子保密通信,或者量子密钥分发,这个时候我们会实现卫星和地面之间的一种安全的通信。

    潘建伟介绍说,量子保密通信的这种手段,原理上都是无条件安全的,哪怕计算能力再强,也是破解不了的,所以从这个角度上讲,它就是一种革命性的东西。

    对于普通的卫星而言,只要顺利升空就意味着至少成功了一半。但对于量子卫星来说,发射升空却仅仅只是开始,卫星在太空中与地面几个光学实验站的“互动”,才是此次量子卫星实验的重头戏。

    潘建伟说:“量子密钥分发比较简单,就是相当于,我在卫星上,你在地面,我就给你发一连串的单光子下来,发到你手中,你能把信号给解码出来,这任务就完成了。4个光学地面站就可以来接收卫星下来的信号,那我们就可以进行量子通信,那么在卫星的帮助之下,这4个地面站任何两两之间的地面站都可以实现一个安全的通信,我们就可以组网了。”

    据了解,在首颗量子科学实验卫星发射后,我国还将陆续发射多颗量子卫星,力争在2030年前后率先建成全球化的广域量子保密通信网络。

    通过这颗量子卫星,科学家还将首次在太空进行量子纠缠分发和隐形传态等多项科学实验。

    量子是现代物理的重要概念,最早由德国物理学家普朗克在1900年提出。量子并不是一种粒子,而是指最小的、不可再分割的能量单位。例如,“光的量子”就是光的基本单位,而延伸出的量子力学、量子光学等更成为当前的国际热点研究领域。量子技术被称为是下一个科技拐点,也被认为是继互联网技术之后,最有可能引发军事、经济、社会领域又一次重大革命的关键技术。(央视记者 帅俊全)

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