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全球独领风骚!中国量子卫星圆满实现三大科学目标
2017/08/10
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分类:科技
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日前,中国科学院宣布,“墨子号”量子科学实验卫星提前并圆满实现全部三大既定科学目标,为我国在未来继续引领世界量子通信技术发展和空间尺度量子物理基本问题检验前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础。

中国科学技术大学潘建伟教授及其同事彭承志等组成的研究团队,联合国内多家科研机构、院校,利用“墨子号”卫星,在国际上首次成功实现了从卫星到地面的量子密钥分发和从地面到卫星的量子隐形传态,在国际上也是前所未有的重大突破。

中国科学院院长、党组书记白春礼表示,“墨子号”开启了全球化量子通信、空间量子物理学和量子引力实验检验的大门,为我国在国际上抢占了量子科技创新制高点,成为国际同行的标杆,实现了“领跑者”的转变。

量子号最主要的目标一个是星地高速量子密钥分发实验。

通过卫星发射量子信号、地面接收的方式。墨子号过境时与河北兴隆地面光学站建立光链路,通信距离从645公里到1200公里,其中后者星地量子密钥的传输效率比同等距离地面光纤信道高20个数量级,也就是万亿亿倍。

卫星上的量子诱骗态光源平均每秒发送4000万个信号光子,一次过轨对接实验可生成30万比特的安全密钥,平均成码率可达1100比特每秒。

另一个则是地星量子隐形传态实验。

它采用地面发射纠缠光子、天上接收的方式,墨子号卫星过境时与海拔5100米的西藏阿里地面站建立光链路。

地面光源每秒产生8000个量子隐形传态事例,地面向卫星发射纠缠光子,实验通信距离500-1400公里,所有6个待传送态均以大于99.7%的置信度超越经典极限。

假设在同样长度的光纤中重复这一工作,需要3800亿年(宇宙年龄的20倍)才能观测到1个事例。

2013年,中科院联合研究团队在青海湖实现了模拟星地相对运动和星地链路大损耗的量子密钥分发实验,全方位验证了卫星到地面的量子密钥分发的可行性。

随后,该团队经过艰苦攻关,克服种种困难,最终成功研制了“墨子号”量子科学实验卫星。

“墨子号”卫星于2016年8月16日在酒泉卫星发射中心发射升空,经过4个月的在轨测试,2017年1月18日正式交付开展科学实验。

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