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圆满完成三大义务 “墨子号”抢占量子科技创新制高点

admin2020-10-2825

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“墨子号”外太空实验模拟图

  遨游在太空的“墨子号”量子科学实验卫星(以下简称“墨子号”)有了属于自己的“正式名称”。2020年9月11日,国家重大文化工程《辞海》(第七版)正式对外公布,本次新增内容中添加了“量子通讯”“量子科学实验卫星”等词条。2016年我国乐成发射天下首颗量子卫星——“墨子号”,并圆满完成星地量子密钥分发等三大科学目的。2017年,天下首条千公里级量子保密通讯干线——京沪干线建成启用,与“墨子号”相结合,我国乐成实现天下首次洲际量子保密通讯……“十三五”时代,我国在量子科技领域取得了一系列重大进展。

  超出预期寿命令人惊喜

  “墨子号”于2016年8月16日在酒泉卫星发射中央乐成发射,2017年1月18日正式开展科学实验。

  “‘墨子号’圆满实现预定的所有三大科学目的,为我国在未来继续引领天下量子通讯手艺发展和空间尺度量子物理基本问题磨练前沿研究奠基了坚实的科学与手艺基础。”中国科学手艺大学潘建伟教授示意。

  星地高速量子密钥分发是“墨子号”的科学目的之一。“墨子号”与河北兴隆地面光学站建立了光链路,在1200公里通讯距离上,星地量子密钥的传输效率比一致距离地面光纤信道高20个数量级(万亿亿倍)。

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  实现地星量子隐形传态是“墨子号”的又一科学目的。量子隐形传态可利用量子纠缠将粒子的未知量子态正确传送到遥远地址,而不用传送粒子自己。“墨子号”量子隐形传态实验接纳地面发射纠缠光子、天上吸收的方式。实验通讯距离从500公里到1400公里,所有6个待传送态均以大于99.7%的置信度逾越经典极限。

  量子纠缠被爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”。这种作用在更远的距离上是否仍然存在?会不会受到引力等其他因素的影响?作为卫星的三大科学实验义务之一,“墨子号”在国际上首次在空间尺度上开展了量子纠缠分发实验。

  2020年6月15日,“墨子号”在国际上首次实现千公里级基于纠缠的量子密钥分发,将以往地面无中继量子保密通讯的空间距离提高了一个数量级。

  据悉,“墨子号”预计将超出预期寿命,继续事情至少2年以上,并睁开更多国际合作。

  太空最耀眼的“科学之星”

  “墨子号”取得的一系列科学实验功效,获得了国际社会的好评,并开启了全球化量子通讯时代之门。

  星地量子密钥分发的实现,为构建笼罩全球的量子保密通讯网络奠基了可靠的手艺基础。以此为基础,把卫星作为可靠的中继站,可实现地球上随便两点的密钥共享,将量子密钥分发局限扩展到全球。此外,将量子通讯地面站与城际光纤量子保密通讯网互联,可以构建笼罩全球的天地一体化保密通讯网络。

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