量子衞星實現目標 國內取得量子通信領域領先地位

  相信大家都聽過“墨子號”量子科學實驗衞星介紹,該衞星於去年8月16日升空,今年1月18日正式交付開展科學實驗,而現在量子衞星提前實現三大科學目標,“墨子號”在軌運行僅一年,就圓滿實現量子密鑰分發、量子糾纏分發、量子隱形傳態三大目標。

量子衞星實現目標 國內取得量子通信領域領先地位
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  網絡配圖

  據介紹,量子密鑰分發是通過量子態的傳輸使相距很遠的用户共享無條件安全的密鑰,人們再利用該密鑰對信息進行一次一密的嚴格加密;量子隱形傳態是利用量子糾纏將物質的未知量子態精確傳送到遙遠地點,將其攜帶的信息傳遞給對方,無需傳送物質本身。

量子衞星實現目標 國內取得量子通信領域領先地位
量子衞星實現目標 國內取得量子通信領域領先地位

  量子衞星實現目標標誌着我國量子通信領域的研究在國際上達到全面領先的優勢地位。最新兩項成果於10日同時在線發表於國際權威期刊《自然》雜誌上。

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  俄羅斯《共青團真理報》一些匿名俄羅斯氣象專家宣稱:中國“墨子”號量子衞星可能是莫斯科今年夏天異常寒冷的主要原因。他們的主要論據是量子衞星進行試驗的幾天正好是俄羅斯氣候最惡劣的幾天。按照他們的説法,墨子號在試驗過程中釋放的負離子能誘發降温、颶風和暴雨等天氣狀態。

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  這種説法真是可笑至極,如果是這樣的話,中國量子衞星豈不是成了美國科幻大片中的“天災武器”?誘發各種惡劣天氣給其他國家制造災難,這種反人類的武器不可能有人去研究,而且也不會真的去製造。這種奇葩的想法也真不知道是什麼俄專家想出來的。

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  果然,俄羅斯“火衞一”氣象中心首席專家葉甫格尼·季什科維茨就反駁道,“這純粹是胡扯。我從事的就是該專業的研究,我可以告訴你們,沒有任何衞星能影響全球氣候進程。衞星根本就沒有這樣的能力,非常可笑的一點是,為什麼該衞星只對莫斯科天氣造成影響,而對世界其他地區卻沒有影響?”

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  (2017-06-22)


量子衞星實現目標 國內取得量子通信領域領先地位

  中國科學家打破了量子糾纏的距離記錄。通過糾纏的光子傳輸信息以前只可能達到100公里(62英里),但是使用8月份發射的Micius衞星,信息有效地傳輸到1200公里(746英里)。

  量子糾纏是一種奇怪的現象,甚至愛因斯坦也反對它的存在,它以“遠處的幽靈行動”而著名。“成對的粒子可以不可分割地聯繫在一起,從本質上講,這一過程可以被用來瞬間“傳送”信息在理論上的無限距離,這是愛因斯坦提出的觀點:它違反了廣義相對論的定律,即沒有什麼東西能比光速快。

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  量子效應對環境的干擾非常敏感。之前的實驗將光子放在光纖中,以保護光子,將信息從粒子傳遞到粒子。此方法用於設置前100公里的記錄,但是距離越長,消息丟失或失真的幾率就越高。

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  (2017-06-17)


  導讀

  隨着我國量子技術在應用方面的不斷嘗試與突破。從最開始關注量子通信,到後面的量子衞星,再到本月初的量子計算機。把所有這些技術連接起來一想,小編

  量子通信網絡

  2016年11月16日,上海到合肥的量子幹路當日開通。我國量子通信科學家潘建偉説,為實現廣域量子通訊網絡,理想的方法是先用光纖實現城域網;利用衞星實現廣域網。量子通信城域網的技術目前已比較成熟。

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  量子衞星

  2016年8月16日1時40分,我國在酒泉衞星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衞星“墨子號”發射升空。我國在世界上首次實現地空量子通信,這種方式能極大提高通信保密性。期間,墨子號進行了星地高速量子密鑰分發實驗、廣域量子通信網絡實驗、星地量子糾纏分發實驗、地星量子隱形傳態實驗。

量子衞星實現目標 國內取得量子通信領域領先地位

  今年5月,中科大潘建偉院士團隊構建了世界首台超越早期經典計算機的光量子計算機。潘建偉團隊還與浙江大學王浩華教授課題組合作,實現了目前世界上最大數目(10個)超導量子比特的糾纏。中國目前在傳統計算機CPU領域已經追趕了幾十年,至今仍然落後於西方,也許現在的比特量子處理器才能真正的帶給我們趕超西方的希望。潘建偉團隊中的最年輕的35歲科學家陸朝陽在近期演講中也表示,到2030年,50個量子位的新一代計算機投入實際應用,絕非幻想。

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  我國科研團隊研發的10比特量子處理器

  不可忽視西方,不可盲目樂觀

  目前,上面提到的我國在量子方面的突破當然是值得我們驕傲的。但我們也要時刻注意西方的發展進度。尤其是美國的大學,多的就是人才。5月初潘建偉團隊做報告時就公開表示,美國在量子計算機方面的人才是中國的數倍。而且他們不只一個機構在研究。中國在這方面的發展其實壓力很大,不可盲目樂觀。

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  (2017-05-30)


  本報北京10月12日電(中國青年報·中青在線記者邱晨輝 實習生歐陽伊嵐)記者今天從中科院在北京召開新聞發佈會上獲悉,全球首顆量子科學實驗衞星“墨子號”正在開展為期3個月的在軌測試,目前狀態良好,預計11月中旬完成全部在軌測試工作,隨後衞星將交付使用,正式開始科學實驗。

  量子科學實驗衞星“墨子號”於今年8月16日在酒泉衞星發射中心成功發射,這是我國科學家向“無條件安全通信”的目標而邁出的重要一步,也意味着我國將在世界上率先實踐星地量子通信,有望構建天地一體化的量子科學實驗體系。

  當天,量子科學實驗衞星首席科學家、中科院院士潘建偉介紹,量子科學實驗衞星任務計劃分為3個階段,包括髮射入軌、在軌測試和開展實驗階段。目前正處於第二階段即在軌測試,主要包括衞星平台測試、有效載荷測試、天地鏈路測試三部分,目前衞星平台測試和有效載荷測試已經完成,天地鏈路測試部分完成。

  潘建偉説,根據已有的測試顯示,衞星平台方面,電池組狀態正常,太陽帆板供電正常;遙控成功率100%;衞星姿控系統運行正常,性能穩定。有效載荷方面,各單機開機檢查,狀態均正常;載荷內部光軸匹配精度滿足任務要求;完成載荷單光子探測專項測試,指標符合預期;完成對所有地面站的跟瞄,穩定性良好,跟蹤精度滿足要求;糾纏源工作正常,光源亮度等指標滿足任務要求。

  天地鏈路測試是其中十分關鍵的一步,潘建偉説:“只要天地鏈路建立起來,就意味着量子衞星可以沿着信標光導引的路徑將量子信號傳遞下來。”目前,量子衞星已完成了與興隆站、德令哈站、南山站的單站跟瞄測試,建立了天地鏈路;同時還完成了南山站與德令哈雙站跟瞄測試,建立了雙邊糾纏光鏈路;此外完成與阿里站的跟瞄測試,建立了隱形傳態光鏈路。

  據瞭解,量子衞星的主要科學目標是藉助衞星平台,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。根據潘建偉的説法,目前這三種不同鏈路的打通,就為量子衞星的三大科學任務打下了基礎,接下來的測試中將尋找最佳工作點,並積累有效數據。

  (2016-10-13)

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