走近世界首個量子科學實驗衞星

中科院量子科學實驗衞星（簡稱量子衞星）預計於2016年7月發射，這是中國首個、更是世界首個量子衞星，發射成功後將可以實現全球化的量子保密通信。

據量子科學實驗衞星首席科學家、中國科學技術大學教授、中科院量子信息與量子科技前沿卓越創新中心主任潘建偉院士介紹，量子通信的安全性基於量子物理基本原理，單光子的不可分割性和量子態的不可複製性保證了信息的不可竊聽和不可破解，從原理上確保身份認證、傳輸加密以及數字簽名等的無條件安全，可從根本上、永久性解決信息安全問題。

5月25日，在中國科學院上海微小衞星工程中心，量子科學實驗衞星副總設計師周依林（左三）與工作人員在量子衞星旁忙碌。

另外潘建偉透露，“京滬幹線”大尺度光纖量子通信骨幹網工程預計於下半年交付。他説，這一工程將構建千公里級高可信、可擴展、軍民融合的廣域光纖量子通信網絡，建成大尺度量子通信技術驗證、應用研究和應用示範平台。結合量子衞星和京滬幹線，將初步構建我國天地一體化的廣域量子通信體系。量子力學理論自20世紀初創立至今，在對其基本原理進行實驗檢驗的過程中發展起來的量子調控技術與信息科技相結合所產生的量子信息技術——包括量子通信、量子計算、量子模擬等——已成為當前國際量子物理研究的前沿。

5月25日，在中國科學院上海微小衞星工程中心，量子科學實驗衞星總設計師朱振才（右四）、副總設計師周依林（左四）與工作人員在量子衞星旁合影留念

在量子通信方面，潘建偉院士帶領的團隊近年在實用化光纖量子密鑰分發、自由空間量子密鑰分發、量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗方面不斷取得國際領先的突破性成果。為在量子通信技術實用化整體水平上保持和擴大國際領先地位，實現國家信息安全和信息技術水平跨越式提升，同時將量子力學基本問題的實驗檢驗擴展到空間尺度，中科院空間科學先導專項將量子衞星列為首批4顆科學衞星之一，開展基於衞星平台的廣域量子通信和量子力學基礎原理檢驗。

5月25日，在量子保密通信上海總控中心內，量子科學實驗衞星首席科學家、中國科學技術大學教授、中科院量子信息與量子科技前沿卓越創新中心主任潘建偉院士演示實用化量子通信產品進行遠距離保密通話。

量子科學實驗衞星專項將研製及發射1顆量子科學實驗衞星，建設以4個量子通信地面站和1個空間量子隱形傳態實驗站為核心的空間量子科學實驗系統。衞星質量640kg，傾角97.37°，將在酒泉衞星發射中心由長征二號丁運載火箭發射至高度為500km的預定軌道。該衞星包括4個有效載荷：量子密鑰通信機、量子糾纏發射機、量子糾纏源、量子試驗控制與處理機，具備兩套獨立的有效載荷指向機構，通過姿控指向系統協同控制，可與地面上相距千公里量級的兩處光學站同時建立量子光鏈路。衞星系統由中國科學院上海微小衞星工程中心負責、中科院上海技術物理研究所和中國科學技術大學共同研製。

5月25日，在中國科學院上海微小衞星工程中心拍攝的量子衞星的星上單機。

量子專項還將建設包括興隆、烏魯木齊、德令哈、麗江四個量子通信地面站以及阿里量子隱形傳態實驗站的科學應用系統，科學應用系統由中國科學技術大學負責、中科院國家天文台、紫金山天文台和光電技術研究所共同建設。衞星發射後，天地一體化量子科學實驗系統將投入正式運行，在首席科學家的指揮下，各系統將密切配合，完成包括星地高速量子密鑰分發、廣域量子通信網絡、星地量子糾纏分發以及地星量子隱形傳態等多項科學實驗任務。

5月25日，在中國科學院上海微小衞星工程中心，量子科學實驗衞星總設計師朱振才介紹量子衞星上的量子糾纏源，這是衞星上最重要的單機之一，主要負責產生糾纏光子。

5月25日，在中國科學院上海微小衞星工程中心，量子科學實驗衞星總設計師朱振才（左）與副總工程師周依林在量子衞星旁合影留念。

5月25日，在量子保密通信上海總控中心內，工作人員正在工作。

5月25日，在中科院量子信息與量子科技前沿卓越創新中心內的量子模擬實驗室，工作人員正在調試超冷原子光晶格平台的激光伺服系統。該平台可以人工操縱冷原子的量子狀態，從而模擬一些難以操縱的、複雜物理系統的機制。

5月25日，在中科院量子信息與量子科技前沿卓越創新中心內的量子模擬實驗室拍攝的超冷原子光晶格平台的激光伺服系統。

5月25日，在中國科學院上海微小衞星工程中心拍攝的量子衞星總裝廠房。