中国首个量子卫星探秘

新华社北京5月28日电 中科院量子科学实验卫星（简称量子卫星）预计于2016年7月发射，这既是中国大陆首个、更是世界首个量子卫星，发射成功后将可以实现全球化的量子保密通信。据量子科学实验卫星首席科学家、中国科学技术大学教授、中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心主任潘建伟院士介绍，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。另外潘建伟透露，“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程预计于下半年交付。他说，这一工程将构建千公里级高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，建成大尺度量子通信技术验证、应用研究和应用示范平台。结合量子卫星和京沪干线，将初步构建我国天地一体化的广域量子通信体系。

量子力学理论自20世纪初创立至今，在对其基本原理进行实验检验的过程中发展起来的量子调控技术与信息科技相结合所产生的量子信息技术——包括量子通信、量子计算、量子模拟等——已成为当前国际量子物理研究的前沿。在量子通信方面，潘建伟院士带领的团队近年在实用化光纤量子密钥分发、自由空间量子密钥分发、量子纠缠分发和量子隐形传态实验方面不断取得国际领先的突破性成果。为在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，同时将量子力学基本问题的实验检验扩展到空间尺度，中科院空间科学先导专项将量子卫星列为首批4颗科学卫星之一，开展基于卫星平台的广域量子通信和量子力学基础原理检验。

量子科学实验卫星专项将研制及发射1颗量子科学实验卫星，建设以4个量子通信地面站和1个空间量子隐形传态实验站为核心的空间量子科学实验系统。卫星质量640kg，倾角97.37°，将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500km的预定轨道。该卫星包括4个有效载荷：量子密钥通信机、量子纠缠发射机、量子纠缠源、量子试验控制与处理机，具备两套独立的有效载荷指向机构，通过姿控指向系统协同控制，可与地面上相距千公里量级的两处光学站同时建立量子光链路。卫星系统由中国科学院上海微小卫星工程中心负责、中科院上海技术物理研究所和中国科学技术大学共同研制。量子专项还将建设包括兴隆、乌鲁木齐、德令哈、丽江四个量子通信地面站以及阿里量子隐形传态实验站的科学应用系统，科学应用系统由中国科学技术大学负责、中科院国家天文台、紫金山天文台和光电技术研究所共同建设。卫星发射后，天地一体化量子科学实验系统将投入正式运行，在首席科学家的指挥下，各系统将密切配合，完成包括星地高速量子密钥分发、广域量子通信网络、星地量子纠缠分发以及地星量子隐形传态等多项科学实验任务。

5月25日，在中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心内的量子模拟实验室，工作人员正在调试超冷原子光晶格平台的激光伺服系统。该平台可以人工操纵冷原子的量子状态，从而模拟一些难以操纵的、复杂物理系统的机制。（才扬）