新华网中国完成全球首颗量子科学实验卫星关键部件研制并交付

“量子科学实验卫星”工程常务副总工程师、中国科学院上海分院副院长王建宇近日在“量子信息、量子计算与量子测量学科发展战略院士论坛”上透露”世界首颗“量子科学实验卫星”完全由中国科学家自主研发。 “量子科学实验卫星”现已完成关键部件的研制和交付。 该卫星预计将于2016年左右先于欧洲和美国发射,在轨设计寿命为2年。

“量子科学实验卫星”是中国科学院空间科学战略先导技术专项确定的首批五颗科学实验卫星之一。 旨在建立卫星与地面之间的长距离量子科学实验平台,并在该平台上完成多项任务。 大规模量子科学实验。 该项目于2011年启动,由中国科学院院士、中国量子科学研究领军人物潘建伟团队领导。

专家认为,“量子科学实验卫星”关键部件的研制成功,不仅是我国在保密通信领域“杀手级”技术研发的重大突破,也是从跟随创新到领先的跨越创新,从集成创新到原始创新。 这也是世界量子通信技术的一项重要创新。 有望提供覆盖全球的人类科技史上“最安全的通信方式”。

量子是最小的、不可分割的能量单位。 在微观世界中,两个具有共同来源的量子之间存在着一种“纠缠”的关系。 无论相距多远,只要其中一个量子态发生变化,另一个量子就能立即“感知”并做出相应的变化。 。 利用这种量子“纠缠”效应来传输信息的新型通信方式称为量子通信。

在安全通信领域,量子通信具有绝对安全、超大信息容量、超高通信速率、超远距离传输等特点。 它被全球科技界和产业界视为继微电子信息之后最具引发军事、经济、军事潜力的技术。 社会领域又一次重大革命的关键技术。 也是迄今为止唯一被严格证明“无条件安全”的通信方式,可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

目前,量子通信已逐步从理论走向实验,走向实用化发展。 世界主要国家已将其作为战略项目。 如果把全球量子通信技术研究比作一场长跑,那么中国并不是第一个起步的。 不过,经过科学家们的不懈努力,中国如今已经成功实现“逆袭”,进入“第一方阵”,牢牢掌握了具有世界领先水平的前沿技术。

国际权威学术期刊《自然》曾评价:在量子通信领域,中国用不到十年的时间从​​一个不起眼的国家发展成为世界强国; 中国可能会先于欧洲和北美推出“量子科学”。 实验卫星”建立第一个全球量子通信网络。

如今,中国距离这一预言的实现越来越近……

潘建伟表示,量子通信的关键要素是“量子密钥”,它以具有量子态的物质作为密码。 一旦被拦截或者测量,它自身的状态就会立即改变。 截获量子密钥的人只能获得无效信息,而信息的合法接收者可以从量子态的变化得知量子密钥已被截获。 将量子密钥应用于量子通信就是量子安全通信。 与传统的呼叫方式相比,量子保密通信采用“一次性密码”的工作机制。 在通话过程中,密码机每分每秒都会生成密码。 一旦通话结束,这串密码将立即失效,下一个密码也将丢失。 呼叫不会被重复使用。

王建宇表示,当前科学界普遍认为,通过卫星中继进行远距离量子通信是在全球范围内实现安全通信的最佳方式。 我国此次研制“量子科学实验卫星”的主要目的是在卫星与地面之间开展绝对安全的高速量子密钥分发实验,通过高通量建立超远距离量子密钥分发实验。 -精确捕捉和跟踪系统。 通道,并以此为基础,展示了广域量子通信网络。 这将是世界上首次星间量子通信实验。

记者了解到,整个项目除了研制一颗“量子科学实验卫星”外,还将研制生产长征二号丁运载火箭,并将卫星发射到预定轨道。 同时,该项目还将建设4个量子通信地面站和1个空间量子隐形传态实验站,形成天地一体化量子通信实验系统,为保障我国网络通信安全和国家安全做出重大实际贡献。 。