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“墨子号”是起点中国科学家谋划建“量子星座”

http://www.lzbs.com.cn    2017-08-11 00:00:00 作者: 来源:兰州新闻网 兰州日报

    【据新华社电】中国首颗量子卫星“墨子号”在不到一年的时间里就完成了原定两年完成的星地高速量子密钥分发、量子纠缠分发和地星量子隐形传态实验三大科学目标。科学家制定了后续拓展实验计划,进一步探索量子通信技术研究与应用,并筹划发射数颗量子卫星,构建全球量子通信网络。

    量子卫星首席科学家、中国科学院院士潘建伟介绍,其团队下一步将与欧洲量子通信团队合作进行洲际量子密钥分发。目前已经顺利完成与奥地利格拉茨地面站的对接测试,正在开展量子密钥分发实验,8月底将具备洲际量子保密通话的条件。

    潘建伟说,中国与德国和意大利等国的洲际量子密钥分发合作也正在计划中。此外,科研团队还将努力实现量子通信与经典光通信相融合的安全信息传输,与有需求的用户对接,开展量子通信现实应用。潘建伟说,目前“墨子号”实现的天地量子密钥分发有个前提,就是“墨子号”必须可靠,因为密钥是“墨子号”发送的,如果“墨子号”把密钥泄露出去,那么整个过程就不安全了。

    他说,科研团队下一步还要开展基于量子纠缠的远距离量子密钥分发实验。一旦成功,将最终实现所有密码学者梦想的“圣杯”。他希望这项工作今年能够完成。

    量子卫星工程常务副总师兼卫星总指挥王建宇说,单颗低轨卫星无法直接覆盖全球。目前“墨子号”一次过境开展实验的时间约为10分钟。如果卫星在1万公里的轨道上,那么发送密钥的时间就可持续几个小时。如果卫星在3.6万公里的轨道上,地球的三分之一就能一直看到卫星,这些地方就在任何时候都可以保密通信。理论上有三颗高轨卫星就能覆盖全球。

    “所以‘墨子号’只是一个起点,从实用的角度来说,必须要构建由高、中、低轨道卫星组成的量子星座,建立覆盖全球的量子通信网络。”王建宇说。然而,目前“墨子号”的量子密钥传输只能在地影区,也就是没有日光干扰的黑夜进行。“我们需要攻克全天时量子通信技术以及获得更高衰减信道下的量子通信能力。这是我们下一步实现全球量子保密通信必须要走的道路。”量子卫星科学应用系统总设计师、卫星系统副总设计师彭承志说。

    “如果国家支持发射多颗量子通信卫星,那么有希望到2030年左右,建成全球化的广域量子通信网络。”潘建伟说。

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