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2016年08月22日
【新民晚报】量子通信 第二次信息革命的排头兵

  “墨子号”量子科学实验卫星发射入轨后,将首先进行3个月左右的在轨测试,然后转入在轨运行阶段,并在2年时间内开展预定的量子科学实验。作为中国科学院空间科学先导专项首批科学实验卫星的第三颗,我国自主研发的“墨子号”量子卫星的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。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
  据介绍,量子通信的安全性基于量子物理基本原理,单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解,从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全,可从根本上、永久性解决信息安全问题。“墨子号”量子科学实验卫星,承载着率先探索星地量子通信可能性的使命,并将首次在空间尺度上验证量子理论的真实性。

  这是人类首次实现全球尺度下的量子通信,是迈向未来量子互联网的重要一步,国际科学界也对此广泛关注并寄予厚望,称“在下一次量子革命中,中国无疑是一个主要参与者。”据悉,相较而言,目前地面上的量子通信研究与应用进展迅速,但自由空间量子通信还很落后。未来全球范围的量子互联网必然包括地面和空间两种网络连接,来自中国的“墨子号”,将为全球量子通信系统提供一个试验台。遥想未来某一天,当互联网以量子计算机作为节点,通过量子信道连接,当网络中传送的信息大部分不再是0或1,而是由量子态,高效率的量子计算配合高保密的量子通信,这便是无条件安全的“量子互联网”。

  在“窃听门”频发的现代信息社会,信息的海量传播也造就了信息泄露的常见风险。于是,为信息安全提供了“终极武器”的量子通信,包括其实用化和产业化,是各国争相追逐的目标。量子通信被喻为第二次信息革命的排头兵。2011年,中科院正式启动全球首颗“量子科学实验卫星”的研制。我国自主研发的“墨子号”量子卫星突破了一系列高新技术,包括同时瞄准两个地面站的高精度星地光路对准、星地偏振态保持与基矢校正、星载量子纠缠源等工程级关键技术等,卫星设计寿命为两年。

  墨子是中国乃至世界上最早的光学家,早在2000多年前他便设计了小孔成像的实验,发现了光线是沿直线传播的,他还很早就提出了类似于原子学说、惯性定律的概念。著名科学史学者李约瑟将墨子的逻辑体系,列为世界上三大古老的逻辑体系之一。据量子卫星首席科学家潘建伟院士介绍,首颗量子卫星取名“墨子”,既有纪念之意,也包含“世界首发”的寓意。

  据悉,本次任务还搭载发射了中国科学院研制的稀薄大气科学实验卫星和西班牙科学实验小卫星。长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院研制。此次发射是长征系列运载火箭的第234次飞行。 
 

新民晚报2016年8月16日http://xmwb.xinmin.cn/lab/html/2016-08/16/content_3_2.htm

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