中国“量子科学实验卫星”的关键部件成功交付

“量子科学实验卫星”是中国科学院空间科学战略试点科技项目首批五颗科学实验卫星之一。其目的是在卫星和地面之间建立一个远程量子科学实验平台，并在这个平台上完成大量的大规模量子科学实验。该项目始于2011年，由中国科学院院士、中国量子科学研究带头人潘剑伟团队领导。

专家认为，“量子科学实验卫星”关键部件的成功研制，不仅是中国保密通信领域“杀手”技术研发的重大突破，是从跟随创新到引领创新、从集成创新到原创创新的飞跃，也是世界量子通信技术的重要创新。人们期望它有能力用人类科技发展史上“最安全的通讯手段”覆盖整个世界。

量子是最小且不可分割的能量单位。在微观世界中，有共同来源的两个量子之间有一种“纠缠”关系。无论两个量子相距多远，只要一个量子的状态发生变化，另一个量子就能立即“感知”并做出相应的变化。量子通信是一种利用量子的这种“纠缠”效应来传输信息的新型通信。

在安全通信领域，量子通信以其绝对的安全性、超大的信息容量、超高的通信速率、超远距离传输等优势，被全球科技界和工业界视为继微电子信息之后，可能引发军事、经济和社会领域又一次重大变革的关键技术。这也是迄今为止唯一被严格证明为“无条件安全”的通信方法。它可以从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

目前，量子通信已经逐渐从理论发展到实验和实际发展。世界主要国家都把它作为一个战略项目。如果把全球量子通信技术研究比作一场长跑，那么中国不是第一个开始。然而，通过科学家们的不懈努力，中国现在已经成功地实现了“反击”，进入了“第一方阵”，牢牢掌握着世界领先水平的尖端技术。

国际权威学术期刊《自然》曾评论说，在量子通信领域，中国在不到十年的时间里从一个小国发展成为世界强国。中国可能在欧洲和北美之前发射“量子科学实验卫星”，建立第一个全球量子通信网络。

今天，中国离实现这一预测越来越近了...

潘剑伟说，量子通信的关键要素是“量子密钥”，它使用一种具有量子态的物质作为密码。一旦被截获或测量，它自己的状态将立即改变。截取量子密钥的人只能得到无效信息，而合法的信息接收者可以从量子态的变化知道量子密钥已经被截取。将量子密钥应用于量子通信就是量子安全通信。与传统的通信方式相比，量子保密通信采用“一次一个秘密”的工作机制。在通信过程中，密码机每分每秒都会产生一个密码。一旦通信结束，这一系列的密码将立即失效，并且不会在下一次通信中重复使用。

王建宇说，目前，科学界普遍认为，通过卫星传输进行长距离量子通信是实现全球安全通信的最佳方式。然而，中国这次开发“量子科学实验卫星”的主要目的是进行一个在卫星和地面之间绝对安全的高速量子密钥分配实验。通过高精度的采集和跟踪系统，建立了超长距离量子信道，并在此基础上进行广域量子通信网络的演示。这将是世界上第一次星间量子通信实验。

记者了解到，除了开发“量子科学实验卫星”，整个项目还将开发和生产长征二号丁运载火箭，并将卫星发射到预定轨道。同时，该项目还将建设4个量子通信地面站和1个空间量子隐形传态实验站，形成一个完整的天地量子通信实验系统，为保障中国网络通信安全和国家安全做出重大实际贡献。