图源:人民日报
8年前的今天,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,开启量子通信新时代。8年来,“墨子号”不断刷新量子科学研究的世界纪录,并通过连接地面光纤网络,构建了“天地一体”广域量子通信网络雏形,推动我国量子通信技术和产业的发展。世界首颗量子卫星
迈上自由空间量子通信起点
2016年8月,“墨子号”的顺利升空让世界的目光聚焦于中国。国际上几乎所有最重要的媒体,如BBC、《纽约时报》《自然》《科学美国人》等,都报道了这一事件,并将之评为改变世界的十个重大科学事件之一。《华尔街日报》也以“沉寂了一千年,中国誓回发明创新之巅”为题进行报道。
2017年8月,中国科学家团队宣布,“墨子号”圆满完成三大科学实验任务:量子纠缠分发、量子密钥分发、量子隐形传态,比原定时间提前了一年。系列成果为我国继续引领世界量子通信技术发展,以及空间尺度量子物理基本问题检验前沿研究,奠定了基础。
诺贝尔物理学奖颁布现场,展示了“墨子号”
而“墨子号”的发射不仅推动了前沿研究的进展,也极大地带动量子通信技术实用化。2021年,世界顶级学术期刊《自然》杂志发表研究论文,介绍了“墨子号”与“京沪干线”实现跨越4600公里的星地量子密钥分发,并为超过150名用户提供服务。
文章认为,这项工作表明量子技术成熟到了足以实用的地步。《自然》杂志审稿人评价称,这是地球上最大、最先进的量子密钥分发网络,是量子通信“巨大的工程性成就”。
但不论是研究更具颠覆性的前沿领域,还是加速广域量子通信技术走向应用,都无法只靠“墨子号”一颗卫星来实现。为此,我国将“量子星座”提上日程,计划在5~10年发射若干低轨和中高轨量子科学实验卫星,构建覆盖全球的量子通信网络。
低成本 实用化
微纳卫星与小型化卫星地面站
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济南一号量子微纳卫星
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由合肥国家实验室牵头研制。
相比“墨子号”重600多公斤,“济南一号”只有98公斤。在成本、体积大大降低的同时,进一步降低了侧信息泄露风险,具备更高的光源频率,可与现有经典通信体系无缝衔接。
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小型化卫星地面站
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该设备由国盾量子自主研制。
相比原地面站重约12吨,小型化卫星地面站重量小于100kg。在成本、体积大大降低的同时,其具备的轻量级、可移动、快速部署等关键优势,让量子密钥的获取更便捷安全。
2022年,我国在世界上首次实现基于微纳卫星和小型化地面站之间的实时星地量子密钥分发。这为进一步构建低成本、实用化的天地一体化广域量子保密通信网络奠定基础。广域量子通信网络
面向更广阔的未来
自荐一下
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作为全球少数具有大规模量子保密通信网络设计、供货和部署全能力的企业,国盾量子的产品已部署于“京沪干线”“国家广域量子通信骨干网络建设工程”等重大项目,并成功攻克地面站的小型化关键技术,助力我国构建低成本、实用化的天地一体广域量子通信网络。
未来,国盾量子将继续发挥在量子通信领域的先行优势,为我国建立下一代安全、高效、自主、可控的信息技术体系贡献力量。
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