黑科技!世界首个量子通信卫星中国造

这两天,酒泉卫星发射中心将择机进行一次受到全世界关注的火箭发射,不是因为长征火箭又要更新换代,也不是因为有航天员要飞向太空,而是因为这次长征火箭搭载着一位重量级的乘客——量子卫星,它有着独步天下的本领:进行量子通信。
今天上午,在酒泉卫星发射中心举行的新闻发布会上,世界首颗量子科学实验卫星被正式命名为“墨子”。墨子是战国时期著名的思想家、教育家、科学家。量子卫星首席科学家潘健伟介绍,墨子在战国时期就提出了光线是由直线传播的观点,并在物理学、光学领域取得了突出的成就。由于量子卫星要进行国际前沿的光学量子实验,所以将量子卫星命名为“墨子”。
量子通信的技术原理会不会很复杂难懂?放心,一起来看解读,我们普通人都能走进神奇的量子世界。
小粒子有大智慧 量子拥有“分身术”和“远程心灵感应”绝技
量子通信的最大特点是所有的数据和信号传输都绝对保密,再也不必担心信息被窃取,这将是一项惠及千家万户的科学技术。量子有两个堪称神奇的绝技:“分身术”和“远程心灵感应”,最强悍的量子计算机和最安全的量子通信靠的就是它们。
量子的“分身术”也叫量子叠加,指一个量子可以同时存在好几种状态。“分身术”有什么用?比如,可以使计算机实现并行计算,举个例子,如果要分解一个300位的大数,现在的计算机需要15万年,而用量子的“分身术”并行运算,只要1秒钟就可以算出来。
量子的另一个绝技远程“心灵感应”,学名叫量子纠缠。如果两个相似的量子距离足够近,就会发生纠缠,随后把它们分开无论多远,这两个量子的状态就像一对有心灵感应的双胞胎一样:一个开心,另一个也会笑;一个哭了,另一个一定也难过——这个可能是科学中最奇特的现象之一。

除了这两大绝技,神奇的量子还有两个特性:不可分割、不可克隆。别嫌它古怪,利用量子这两个特性可以制作出最安全的密钥,让信息传输变得更安全。

了解了量子的特性之后,那么即将发射的量子卫星究竟长什么样?它在太空的两年时间将要进行什么实验?通过现实增强技术,央视记者为你直观解析这颗领先世界的超级卫星。
量子卫星的个头并不大,是个边长只有1.7米左右的立方体,体重640公斤。量子卫星的内部可以分为上下两层,就像楼房一样是复式结构。下层是电源、测控等常规的卫星平台;上层是四个量子卫星特有的部件:

我国自主研制的世界首颗量子卫星即将发射升空,目前发射前的准备工作已经基本完成。量子通信是最有望带来新一轮技术革命的前沿热点,这次发射有什么意义?
量子卫星首席科学家、中科院院士潘建伟介绍,以前的卫星主要工作在天上,地面负责接收数据。但这颗卫星的实验室很大,卫星距离地面的轨道500公里左右,地面这两个点上大概是1200公里,所以,实验室的尺度是500公乘1200公里=60万平方公里。


对于这颗完全由我国科学家自主研制即将发射的量子卫星,潘建伟充满信心。量子卫星所要进行的量子密钥分发、量子纠缠分发和量子隐形传态这三大实验都在地面进行过,但是在卫星和地面这么大尺度的空间展开,在全球来说还是首次。
在墨子卫星发射后,中国还将陆续发射多颗量子卫星,力争在2030年前后率先建成全球化的广域量子保密通信网络。

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