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量子卫星3大目标实现 中国量子技术"突破天际"

作者: 赵竹青 来源: 人民网 日期: 2017-08-10

记者从中国科学院了解到,我国 “墨子号”量子科学实验卫星在国际上首次成功实现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。两项成果将于8月10日同时在线发表在国际权威学术期刊《自然》杂志上。该杂志的审稿人称赞:“这是十分令人激动的消息,证明量子技术已经突破了天空的限制,同时也是中国在物理科学方面的投资及努力的证明。”

提前完成三大科学目标

至此,“墨子号”量子卫星提前并圆满实现星地间的量子密钥分发、量子纠缠分发、量子隐形传态全部三大既定科学目标。

这三大科学目标均是为研究量子通信而设定。量子通信是目前世界上最前沿的技术,有着相当诱人的应用价值。与经典通信不同,利用量子密钥对信息进行严格加密,是目前人类唯一已知的不可窃听、不可破译的无条件安全的通信方式。

由于量子通信一般采用“单光子”作为载体,若是通过光纤或者近地直接传输,由于损耗太大,传输不远。因而,此前量子通信的世界纪录为百公里量级。

由此,科学家们将目光望向了太空。由于外太空近于真空,光信号损耗小,因此通过卫星的辅助可以大大扩展量子通信距离。同时,也是在全球尺度上实现量子通信最有希望的途径。

中国的科学家潘建伟团队就是这方面的先驱。从2003年起,就开始搭建方案,并进行地面的前期基础性研究。连续多年的努力取得了一个个突破,充分验证了利用卫星实现量子通信的可行性。终于,在2016年8月16日,世界瞩目的首颗量子卫星——“墨子号”发射升空,开展科学实验。

里程碑:量子技术“突破天际”

《自然》杂志审稿人用 “令人钦佩的成就”和“本领域的一个里程碑”来称赞中国此次的成果,并表示,“这些结果代表了远距离量子通信持续探索中的重大突破”, “非常新颖并极具挑战性,它代表了量子通信方案现实实现中的重大进步。”

“以前人们会说量子技术的极限在天边,但这说法其实有些保守了。”《自然》的物理科学主编评价说,最近发表的这些实验中量子技术已经突破了天空的限制,同时也是中国在物理科学方面的投资及努力的证明,“正因为有了这些投资与努力,该研究团队才能够将应用型量子通信技术方面的研究提升到如此的天文高度。”

这项成果是由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,联合中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究组、微小卫星创新研究院、光电技术研究所、国家天文台、紫金山天文台、南京天文仪器有限公司、国家空间科学中心等,在中国科学院空间科学战略性先导科技专项的支持下作出的。

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。

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编辑:陈鑫海
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