“墨子号”卫星上天

墨子号量子科学实验卫星于2016年8月16日1时40分，在酒泉用“长征二号”丁运载火箭成功发射升空，这标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。

通过光纤建构的城域量子网络通信已经开始尝试实际应用，我国在城域光纤量子通信方面已取得了国际领先的地位。量子保密通信技术已经从实验室走向产业化。经过多年的努力，中国已经跻身于国际一流的量子信息研究行列，后来者的中国实现了华丽转身。在量子通信的国际赛跑中，中国的城域量子通信技术也走在了世界前列，已经建设完成规模化量子通信城域网，大尺度光纤量子通信骨干网也即将竣工。然而，这只是开始。潘建伟认为：在城市范围内，通过光纤构建城域量子通信网络是最佳方案。但要实现远距离甚至全球量子通信，仅依靠光纤量子通信技术是远远不够的。受制于光纤不能放大量子通信信号，导致远距离传递效率很低，科学家们对此一筹莫展。2005年，潘建伟团队实现了13公里自由空间量子纠缠和密钥分发实验，证明光子穿透大气层后量子态能够有效保持，从而验证了星地量子通信的可行性。近几年开展的一系列后续实验都为发射量子卫星奠定了技术基础。(https://www.daowen.com)

“墨子号”的主要目标是通过卫星和地面站之间的量子密钥分发，实现星地量子保密通信。通过卫星中转可实现覆盖全球的量子保密通信。“墨子号”可以在千公里外的外太空以10 kbps的速率给地面站分发量子密钥，比地面同距离光纤量子通信水平提高了15个数量级以上。该项技术突破不仅使我国具备了对光纤无法覆盖的地区直接提供高安全等级量子通信保障的能力，并为我国未来构建覆盖全球的天地一体化量子保密通信网络提供了可靠的技术支撑。“墨子号”的另一前沿研究目标是量子物理基本问题检验。通过千公里量级的量子纠缠分发，首次在空间尺度检验量子力学的非定域性实现量子隐形传态。通过“墨子号”的星地纠缠分发，将使人类首次具有在空间尺度开展量子科学实验的能力，为未来在外太空开展广义相对论、量子引力等物理学基本原理的检验奠定坚实的技术基础，这是我国在基础物理学领域的又一重大贡献。