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【未来已来·量子通信时代来临】量子卫星实验完成 京沪干线开通

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“墨子”号量子卫星提前一年完成三大科学目标,世界首条千公里级量子京沪干线开通,成功实现世界首次洲际量子通信。即将过去的2017年,潘建伟研究团队在量子通信领域取得了一系列重大进展,使我国在国际量子通信领域的赛道上继续保持领跑地位。

2017年的太空明星,非“墨子”号莫属。它使人类的量子技术实现了天文高度。而在地球上,一条长达2000公里的光纤量子通信网络与“墨子”号天地一体,遥相呼应,共同打造着中国的量子通信技术领跑者地位。

2017年6月16日,国际权威学术期刊《科学》以封面论文的形式发表“墨子”号量子科学实验卫星首次实现千公里级量子纠缠分发的成果。

2017年8月10日,国际权威学术期刊《自然》同时发表我国 “墨子”号量子卫星的另两项重要成果,即星地间的量子密钥分发和地星间的量子隐形传态。至此,“墨子”号提前并圆满实现全部三大既定科学目标。

2017年9月29日,世界首条千公里级量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通。利用“京沪干线”与“墨子号”的天地链路,北京和维也纳之间成功实现了人类历史上第一次洲际量子保密通信。

2017年12月18日,《自然》期刊最新公布的2017改变世界的十大科学人物中,量子京沪干线和“墨子”号量子卫星首席科学家潘建伟成为唯一入选的中国科学家。《自然》杂志评论,潘建伟引领中国走到了远距离量子通信的最前沿。

央视记者 帅俊全:现在可以看到身后的这样一个大屏上展示的就是信息通过量子加密后在京沪干线上实时传输的情况。由于光量子是最小的物质单元,具有不可分割、不可克隆、不可窃取的这样一些特性,所以信息经过量子加密之后,原理上来说是可以进行绝对安全的保密传输。

在位于上海的量子卫星载荷实验室里,研究团队正在利用一台和“墨子”号几乎一模一样的量子卫星鉴定件,进行很多拓展性的实验。在“墨子”号三大实验任务完成之后,科研团队正在尝试全新的挑战。

量子卫星科学应用系统总设计师 彭承志:由于量子信号太脆弱了,很容易受到太阳光的干扰,我们正在做白天的卫星到地面的跟踪瞄准的这种实验,同时让我们的地面站能够在白天的这种高噪声的背景下面还能够接受到量子信号。

这些日间的量子信号跟踪和接收实验,随后将指令给在轨运行的“墨子”号卫星继续完成,一旦成功,星地间将实现不受时间限制的全天时量子通信。

2017年,京沪干线与 “墨子号”卫星,已成功构建出我国的天地一体化广域量子通信网络雏形。而未来,科学家们希望将量子通信覆盖到整个地球。

《自然》物理科学主编卡尔·齐姆勒斯:以前人们会说量子技术的极限在天边,最近发表的这些实验中,量子技术已经突破了天空的限制,提升到如此的天文高度。

量子卫星首席科学家 中科院院士 潘建伟:我们希望将来天上、有高轨卫星和地轨卫星构成的星座,和地面上多横多纵的网络连在一起,就可以构建一个全球化的、实用的广域量子通信网络了。随着量子信息技术时代的到来,我们觉得非常有可能或者正在发生着以量子信息为代表的这么一个新的量子革命。

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