中国成功发射全球首颗量子卫星“墨子号”

中国成功发射全球首颗量子卫星“墨子号”

2016年8月16日凌晨1时40分，由中国科学院院士潘建伟担任首席科学家的中国首颗量子科学实验卫星“墨子号”，在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射至高度为500公里的预定轨道。

“墨子号”项目首席科学家潘建伟介绍，墨子是中国最早的光学家，也可以说是世界上最早的光学家，他早在2000多年前就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。因此，以这位先贤来命名量子卫星，既有纪念之意，也蕴含着“世界首发”的寓意。

量子科学实验卫星2011年12月立项，是中科院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一。其主要科学目标一是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;二是在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验，在空间尺度验证量子力学理论。

本次任务还搭载发射了中科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。量子卫星发射入轨后将进行3个月左右的在轨测试，然后转入在轨运行阶段。

同时，地面建设有四个量子通信地面站（南山、德令哈、兴隆、丽江量子通信地面站）和一个空间量子隐形传态实验站（阿里量子隐形传态实验平台），在中国科学技术大学的量子科学实验卫星控制中心的指挥和调度下，完成四项重要的科学实验：星地高速量子密钥分发实验、广域量子通信网络实验、星地量子纠缠分发实验、地星量子隐形传态实验。

潘建伟介绍，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。

如果该卫星成功运行，中国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，并结合地面已有的光纤量子通信网络，初步构建一个广域量子通信体系。

此外，今年下半年，“京沪干线”、“沪杭干线”等地面光纤量子通信网络将建成。

同时，一盘更大的棋逐步展开。未来，京津冀、珠三角等重点城市群将继长三角之后逐步启动量子通信城域网建设，量子保密固网有望实现全国性覆盖。

《自然》杂志曾评论称：“在量子通信领域，中国用了不到10年时间，由一个不起眼的国家发展成为现在的世界劲旅。”

此外，按照规划，我国还将搭建全球化的量子通信网络。中科院上海分院副院长王建宇曾经表示，中国在2016年首颗量子卫星发射后还将发射更多卫星，到2020年实现亚洲与欧洲的洲际量子密钥分发，届时联接亚洲与欧洲的洲际量子通信网也将建成。到2030年左右，中国将建成全球化的广域量子通信网络。

接受21世纪经济报道记者采访的多位业内人士表示，如果说2015年底资本市场的热捧稍显躁动，但伴随着“催化剂”的接踵而来，2016年有望成为量子通信的产业化元年。

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