中國成功發射世界首顆量子科學實驗衛星
國際在線報道(記者 王洹星):16日淩晨1時40分,中國在酒泉衛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衛星發射升空。專家表示,此次發射任務的圓滿成功,可以初步構建中國空地一體的廣域量子通信體系,將實現通信的絕對安全。
16日淩晨,長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星順利送入預定軌道,衛星發射取得圓滿成功。
量子是現代物理的重要概念,最早由德國物理學家普朗克于1900年提出。量子是構成物質的最基本單元,是能量的最基本攜帶者,不可分割。量子與經典物理學最顯著的區別是“量子疊加”:微觀粒子可以處於所有可能狀態的疊加態上,這也導致了未知的量子態勢無法被精確的克隆。量子衛星首席科學家潘建偉院士指出,在保密通信領域,利用量子的不可分割和不可克隆,可以從原理上産生無條件安全的秘鑰,從而確保身份認證、傳輸加密以及數字簽名等的無條件安全,從根本上、永久性解決信息安全問題。潘建偉説:“確實我們在剛開始的時候,它可能只會用於金融、國防、政務比較大的客戶,真正要實現實用化量子通信還需要將來有一個星座,就是多顆衛星組成的。如果一切順利,我們希望通過五年的努力,突破星座的技術,十年就像“北斗”一樣,天上有很多顆量子通信衛星,在信息安全方面帶來比較大的推動。”
對於普通的衛星而言,只要順利升空就意味著至少成功了一半。但對於量子衛星來説,發射升空卻僅僅只是開始,衛星在太空中與地面光學站的“互動”,才是此次量子衛星實驗的重頭戲。據介紹,根據規劃,中國量子科學實驗衛星專項除研製及發射1顆量子科學實驗衛星外,還要建設河北興隆、雲南麗江等4個量子通信地面站和1個空間量子隱形傳態實驗站為核心的空間量子科學實驗系統。
據量子科學試驗衛星工程衛星總指揮王建宇介紹,星地光路對準是量子實驗任務的難點之一,這種光子的發射與接收被稱為“針尖對麥芒”。因此,看得見、抓得穩是保證量子通信的基本前提。王建宇説:“相當於我們在飛機上要發射一個一個連續的硬幣,要投到地面旋轉的儲蓄罐裏,這個是描述了我們瞄準和偏正的難度,還有探測靈敏度,也是我們發射衛星難度最高的,要探測到每一個光子,相當於在月球上劃一根火柴,我在地球上就要把它敏感的(探測)到。”
近兩年,意大利、新加坡和英國的科學家也曾利用衛星探索天地量子通信的可行性,而中國則是第一個發射量子通信衛星驗證整個流程的國家。隨著相關技術研究的深入以及量子通信商業化的展開,量子通信有望成為全球市場規模過千億級別的産業。
據量子衛星首席科學家潘建偉院士介紹,在全球第一個實現衛星和地面之間實現量子通信之後,中國還將陸續發射量子通信衛星構成衛星網絡,希望到2030年左右,建成全球化的廣域量子通信網絡。潘建偉説:“目前,德國和意大利即將和我們簽署協議,我們來探索一下全球量子通信網絡組網實驗性的可能性,也正跟加拿大的科學家談相關的工作。其實,我們可以通過這麼一個衛星走在世界的前面之後,可以引領整個學術界在這個方向的研究。”