世界首顆量子微納衛(wèi)星“濟南一號”發(fā)射
世界首顆量子微納衛(wèi)星“濟南一號”發(fā)射
7月27日，世界首顆量子微納衛(wèi)星“濟南一號”搭載中國科學院“力箭一號”運載火箭成功發(fā)射。
該量子微納衛(wèi)星由國內(nèi)頂尖科研單位和產(chǎn)業(yè)力量共同完成。我國向構(gòu)建低成本、實用化的天地一體化量子保密通信網(wǎng)絡邁進。
合肥國家實驗室與中國科大共同負責量子微納衛(wèi)星科學目標的提出；
濟南高新區(qū)管委會協(xié)同濟南量子技術(shù)研究院提供經(jīng)費支持，濟南量子技術(shù)研究院負責組織地面應用系統(tǒng)研制，作為用戶總體開展量子密鑰分發(fā)應用技術(shù)驗證；
中科院上海微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院抓總研制衛(wèi)星系統(tǒng)；
中國科大牽頭，聯(lián)合中科院上海技術(shù)物理研究所、山東航天電子技術(shù)研究所、上海國科航星量子科技有限公司等研制有效載荷分系統(tǒng)；
國科量子通信網(wǎng)絡有限公司聯(lián)合科大國盾量子技術(shù)股份有限公司負責地面應用系統(tǒng)、小型化地面站研制、建設和運行。
量子保密通信安全性基于物理學基本原理，與計算復雜度無關(guān)，即使未來強大的量子計算機問世也不會對其安全性形成威脅。2016年，我國成功發(fā)射世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，牢牢占據(jù)了量子保密通信技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國際“領跑”地位。但單顆低軌衛(wèi)星無法直接覆蓋全球，從實用角度，必須構(gòu)建由高、中、低軌道衛(wèi)星組成的“量子星座”。
2020年5月，合肥國家實驗室牽頭立項微納量子衛(wèi)星項目。相關(guān)研究團隊在“墨子號”基礎上開展科研攻關(guān)，突破了低成本小型化量子密鑰分發(fā)技術(shù)、實時密鑰提取技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，使得此次升空的“濟南一號”重量降低到“墨子號”的約1/6、光源頻率提升約6倍、密鑰生成時效性提高2-3個數(shù)量級，研發(fā)成本和發(fā)射成本大大降低。
只解決了衛(wèi)星發(fā)射問題遠遠不夠，衛(wèi)星與地面怎么“對話”更方便也要同步考慮。
2020年12月，國盾量子與濟南量子院就共同揭牌成立了“量子衛(wèi)星小型地面站聯(lián)合研發(fā)中心”，攜手攻關(guān)量子衛(wèi)星和地面站的實用化技術(shù)。而此次配合“濟南一號”的小型化量子衛(wèi)星地面站較“墨子號”升空時，不僅成碼能力進一步提升，重量也由12噸降至100公斤以下，可以在遠洋海島、駐外機構(gòu)等場景快捷部署。
截至目前，由國盾量子研發(fā)生產(chǎn)的小型化量子衛(wèi)星地面站系統(tǒng)已被部署在海南，服務于“海文干線”建設，并在合肥、濟南、威海等地完成了與“墨子號”的對接實驗。目前，國盾量子正在研制能匹配下一代衛(wèi)星的地面站，向著滿足天地一體化量子保密通信網(wǎng)絡建設及應用的方向發(fā)展，實現(xiàn)“移動中通信”等新的技術(shù)突破。
目前，世界各國紛紛加速推進“量子衛(wèi)星”項目。據(jù)了解，量子微納衛(wèi)星在成功發(fā)射并完成在軌測試后，將配合小型化地面站系統(tǒng)，完成實時星地量子密鑰分發(fā)實驗，開展商用化廣域量子通信網(wǎng)絡應用示范，進一步擴大我國在空間量子通信領域的國際領先地位。未來，我國將有更多的量子衛(wèi)星及地面站完成建設，實現(xiàn)國家信息安全和信息技術(shù)水平跨越式提升。
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