中国发射世界首颗量子科学实验卫星圆满成功

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中国发射世界首颗量子科学实验卫星圆满成功
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　　（新华社）2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）发射升空。此次发射任务的圆满成功，标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。量子卫星是中国科学院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一，其主要科学目标是借助卫星平台，进行星地高速量子密钥分发实验，并在此基础上进行广域量子密钥网络实验，以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破；在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验，开展空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。
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　　量子信号从地面上发射并穿透大气层———卫星接收到量子信号并按需要将其转发到另一特定卫星———量子信号从该特定卫星上再次穿透大气层到达地球某个角落的指定接收地点。
+ J. V' q' V9 l; A) g' B　　2016年8月，中国科学家将发射世界首颗“量子卫星”，这有朝一日或许有助于建立一个极其安全的全球通信网络。全球首颗量子科学实验卫星被正式命名为“墨子号”。
& `& C. M: K% y3 V　　加拿大、日本、意大利和新加坡的研究人员也透露了在太空中进行量子实验的计划，包括建议在国际空间站进行的一个实验。
　　人民网旧金山8月16日电中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球首颗量子科学实验卫星（简称量子卫星）“墨子号”发射升空，引发外媒关注。
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　　全球首颗量子卫星被正式命名为“墨子号”
# j. w4 \; N. ]% @: y! ^　　8月15日报道，我国即将发射的全球首颗量子科学实验卫星被正式命名为“墨子号”。量子卫星首席科学家潘建伟院士说，墨子最早提出光线沿直线传播，设计了小孔成像实验，奠定了光通信、量子通信的基础。以中国古代伟大科学家的名字命名量子卫星，将提升我们的文化自信。.
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　　中文名：量子通讯卫星
4 ^7 L1 U  O9 m  U; y　　类型：卫星
　　类别：通讯
　　通讯优势：几乎没有损耗，
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　　通讯优势
$ l: D4 m/ N: ?: }, ]　　由于量子信号的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗，如果能够在技术上实现纠缠光子再穿透整个大气层后仍然存活并保持其纠缠特性，人们就可以在卫星的帮助下实现全球化的量子通信。
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　　量子通讯
　　研究小组于2003年开始研究自由空间量子通信，他们在实验点制备出成对的纠缠光子，再利用两个专门设计加工的发射望远镜将容易发散的细小光束“增肥”后向东西相距13公里的两个实验站送出，两个接收端用同样型号的望远镜收集。
　　经过研究人员的种种努力，在如此远距离的传送中，虽有许多纠缠光子衰减，但仍有相当比例的“夫妻对”能存活下来并有旺盛的生命力，经单光子探测器检测，分居东西两地的光子“夫妻对”即使相距遥远仍能保持相互纠缠状态，携带信息的数量和质量能完全满足基于卫星的全球化量子通信要求。
# p3 z% }+ _' r/ O! r1 K　　在此基础上，研究小组进一步利用分发的纠缠光源进行绝对安全的量子保密通信。13公里不仅是目前国际上自由空间纠缠光子分发的最远距离，也是目前国际上没有窃听漏洞量子密钥分发的最大距离。
　　2012年8月11日我国科学家在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发，为发射全球首颗“量子通讯卫星”奠定技术基础。国际权威学术期刊《自然》杂志8月9日重点介绍了该成果。
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　　首发时间
2 Q4 i& ?! n# B, F8 ~" L　　据透露，中科院“量子科学实验卫星”预计2016年7月发射，这既是中国首个、也是世界首个量子卫星。
　　该卫星的发射将使中国在国际上率先实现高速星地量子通信，连接地面光纤量子通信网络，初步构建量子通信网络。 他还透露，“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程预计于今年下半年交付。
: K- K2 o& e1 [6 c4 h　　据悉，这一工程将构建千公里级高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，建成大尺度量子通信技术验证、应用研究和应用示范平台。
1 j+ f2 B3 y! b- a6 \　　2016年8月英媒称，中国科学家将发射世界首颗“量子卫星”，这有朝一日或许有助于建立一个极其安全的全球通信网络。
6 d  k/ E8 w( ~- N　　英国《每日邮报》网站8月3日报道，这个重达1300磅（约合590千克）的航天器中，含有一块能够产生纠缠光子对的晶体，这些光子对将被发射到中国和奥地利的地面卫星接收站中，从而形成一个“密钥”。
　　据《自然》杂志报道，该卫星计划于本月晚些时候在酒泉卫星发射中心进行发射。如果这一为期两年的研究任务的初期实验能够获得成功，那么可能很快就会再发射多颗卫星。
　　研究人员正在努力证明粒子即使相距极远——该研究的实验距离约为750英里（约合1200公里）——也能保持纠缠。
　　此前为证明量子通信所做的研究显示，这一距离最长为180英里出头。现在科学家们希望，太空中的光子传播能够将这一距离变得更长。
; N- P# D0 }! Z, N$ o6 r+ Z4 B　　《自然》杂志解释道，通过空气和光纤时，光子会被分散或吸收，这给脆弱的量子态的保持带来了挑战。但光子在太空中的传播却更平顺。
　　实现此等距离的量子通信将使建立安全的全球通信网络成为可能，通信双方能够使用一个共享的密钥进行交流。
! i, J. E6 y0 }1 y　　在量子物理学中，纠缠粒子即使相隔极远，也会保持相互连接。因此，其中一个粒子的动作会影响另一个粒子的行为。如果某个人试图在一端窃听，那么另一端就能检测到这种通信干扰。
　　该研究任务为期两年。在此期间，中国研究人员将进行贝尔测试，以证明在这样一种超远距离下，纠缠依然存在。
　　此外，据英国《自然》周刊报道，中国人还将尝试“隐形传送”量子态，即在一个新位置重建某个光子的量子态。
　　中国的这项实验将尝试创造出一种高效可靠的量子隐形传态方法。研究人员说，实现了量子隐形传态后，便能制造出一种分辨率极高的望远镜。不仅能看到那些行星，理论上来说，还能看清木星卫星上的车辆牌照。
, H' ?  X" o8 H0 M0 i. t　　这个中国航天器的首项任务便是将光子对发射到北京和维也纳的地面接收站中，从而形成密钥。但是，随着研究工作的进行，这颗卫星可能很快便会迎来其他卫星的加入。
　　如果首颗卫星表现不错，中国肯定会发射更多。若要创建一个连接全世界的通信网络，大约需要部署20颗卫星。

6 c. a( G# u, p7 r* [2 U! k: ^　　制造机构
; C3 _8 ~2 l/ A　　量子卫星工程由中国科学院国家空间科学中心抓总负责。中国科学技术大学负责科学目标的提出和科学应用系统的研制；中国科学院上海微小卫星创新研究院（上海微小卫星工程中心）抓总研制卫星系统，中国科学院上海技术物理研究所联合中国科学技术大学研制有效载荷分系统；中国科学院国家空间科学中心牵头负责地面支撑系统研制、建设和运行，对地观测与数字地球科学中心等单位参加。

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