“墨子號”是起點，中國科學家謀劃建“量子星座”

2017-08-10 11:17 新華社責任編輯：周冬

摘要：最近，潘建偉、彭承志等科學家已經在地面實驗中取得突破，在國際上首次成功實現白天遠距離(53公里)自由空間量子密鑰分發。

新華社北京8月10日電(記者喻菲) 中國首顆量子衛星“墨子號”在不到一年的時間里就完成了原定兩年完成的星地高速量子密鑰分發、量子糾纏分發和地星量子隱形傳態實驗三大科學目標。科學家制訂了后續拓展實驗計劃，進一步探索量子通信技術研究與應用，并籌劃發射數顆量子衛星，構建全球量子通信網絡。

中國科學家謀劃建量子星座(中科院供圖)

量子衛星首席科學家、中國科學院院士潘建偉介紹，其團隊下一步將與歐洲量子通信團隊合作進行洲際量子密鑰分發。目前已經順利完成與奧地利格拉茨地面站的對接測試，正在開展量子密鑰分發實驗，8月底將具備洲際量子保密通話的條件。

中國將與歐洲開展洲際量子密鑰分發(中科院供圖)

潘建偉說，中國與德國和意大利等國的洲際量子密鑰分發合作也正在計劃中。德國、意大利的地面站預計在2017年年底做好開展相關實驗的準備。這表明“墨子號”不僅可跟中國的設備對接，也可與世界其他國家符合要求的設備對接。

此外，科研團隊還將努力實現量子通信與經典光通信相融合的安全信息傳輸，與有需求的用戶對接，開展量子通信現實應用。

潘建偉說，目前“墨子號”實現的天地量子密鑰分發有個前提，就是“墨子號”必須可靠，因為密鑰是“墨子號”發送的，如果“墨子號”把密鑰泄露出去，那么整個過程就不安全了。

他說，科研團隊下一步還要開展基于量子糾纏的遠距離量子密鑰分發實驗。一旦成功，將最終實現所有密碼學者夢想的“圣杯”。他希望這項工作今年能夠完成。

中國科學家下一步將開展基于糾纏的遠距離量子密鑰分發(中科院供圖)

在更長遠的規劃中，中國科學家的目標是建立全球化的量子通信網絡。

量子衛星工程常務副總師兼衛星總指揮王建宇說，單顆低軌衛星無法直接覆蓋全球。目前“墨子號”一次過境開展實驗的時間約為10分鐘。如果衛星在1萬公里的軌道上，那么發送密鑰的時間就可持續幾個小時。如果衛星在3.6萬公里的軌道上，地球的三分之一就能一直看到衛星，這些地方就在任何時候都可以保密通信。所以理論上有三顆高軌衛星就能覆蓋全球。

“所以‘墨子號’只是一個起點，從實用的角度來說，必須要構建由高、中、低軌道衛星組成的量子星座，建立覆蓋全球的量子通信網絡。”王建宇說。