量子卫星“墨子”升空保机密通讯 卫军政经信息安全

  图:16日1时40分,酒泉卫星发射中心成功发射世界首颗量子科学实验卫星/新华社

  大公网8月17日讯(记者刘凝哲)全球首颗量子科学实验卫星(下称量子卫星)“墨子号”16日1时40分在酒泉卫星发射升空 “墨子号”的升空,将使中国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建起天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。量子卫星项目首席科学家潘建伟院士在接受大公报采访时表示,量子通信是迄今唯一被严格证明为无条件安全的通信方式。他希望在未来5年内突破量子卫星组成星座的技术,10年内实现多颗量子卫星组网运行,这将极大改变当前信息安全的被动局面。

  量子卫星项目从2003年开始预研,2011年正式立项,是中科院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一。16日凌晨,在长征二号丁运载火箭的“托举”下,“墨子号”顺利发射入轨,它将在距离地面500公里的太空向地面发送不可破解的密码以建立最安全保密的量子通信,并将对微观量子世界最离奇诡异的现象开展科学研究。

  解决军政经信息安全问题

  为什么要研究量子通信?专家表示,光纤通讯是目前被认为最安全的信息传递方式,但随着科技发展,只需让光缆泄露哪怕很少一部分能量,外人就能够窃听光缆传递的信号。潘建伟院士说,建立在量子物理基础原理上的量子保密通讯,是目前人类唯一已知的无条件安全的通信方式,可以从根本上解决国防、金融、政务等多领域的信息安全问题。事实上,在中国科学家们的努力下,量子通信技术已开始走向应用,曾保障过抗战胜利70周年阅兵等大型活动。

  量子卫星的升空,将中国的量子通信试验从地面搬上太空。此外,工程还建设了包括南山、德令哈、兴隆、丽江4个量子通信地面站和阿里量子隐形传态实验站在内的地面科学应用系统,与量子卫星共同构成天地一体化量子科学实验系统。“卫星距离地面500公里,地面两个实验站相距1200公里,意味着量子卫星科学实验将在60万平方公里的范围内进行”,潘建伟说,这也将会是人类有史以来最大的一个由卫星与地面站构成的实验室。

  量子卫星升空后,后续试验将陆续展开。在首席科学家潘建伟看来,这只是量子研究的新起点。他表示,“墨子号”是单颗低轨卫星无法覆盖全球,同时由于强烈的太阳光背景,目前的星地量子通信只能在地影区进行。中国未来要实现高效的全球化量子通信,还需形成一个卫星的网络。

  卫星组网2030年可民用

  经过10年左右的努力,发射多颗量子卫星组网,是潘建伟未来的目标之一。他表示,如果进展顺利,国家也支持发射多颗量子通信卫星,那么中国有希望到2030年左右,建成全球化的量子通信网络。届时,量子通信将真正走入民众的生活,人们使用植入量子加密芯片的手机 ,就能够实现保密通信,网上银行、手机支付等信息将不怕会被泄露。

  难如万米投币进地面钱罂

  图:量子卫星工程常务副总设计师、卫星总指挥王建宇/大公报记者刘凝哲摄

  量子卫星虽是重量仅有600多公斤的小卫星,但其研究、研制难度极大,突破诸多自主创新的关键技术。潘建伟院士表示,量子卫星的成功研制,不仅是中国量子保密通信领域“杀手锏”技术研发的重大突破,实现了从跟随创新到引领创新、从集成创新到原始创新的跨越,同时也是世界量子通信技术的重要创新。

  自主研发突破关键技术

  潘建伟表示,量子卫星是中国自主研发的星地量子通信设备,突破了一系列高精尖技术,包括“针尖对麦芒”的星地光路对准,偏振态保持与星地基矢校正,量子光源载荷等关键技术。

  “我们的工作,就是要把科学家的设想变成现实,难度非常大”。量子卫星工程常务副总设计师、卫星总指挥王建宇向记者介绍量子星地实验时形容,如果把光量子看成一个个1元硬币,星地实验就相当于要从在万米高空飞行的飞机上,不断的把上亿个硬币发射到地面上一个不断旋转的储蓄罐上,我们不但要求这个硬币击中这个储蓄罐,而且要使得硬币能够准确的射入储蓄罐细长的投币口,并且硬币要源源不断地进入储蓄罐内。


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责任编辑:张寻 DN017

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