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來(lái)源:合肥在線
“墨子號(hào)”天地通信通道建立,下方信標(biāo)光為地面發(fā)射,上方為“墨子號(hào)”發(fā)射。
2016年8月16日,世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空,此次發(fā)射任務(wù)的圓滿成功,標(biāo)志著我國(guó)空間科學(xué)研究又邁出重要一步。9月3日,量子衛(wèi)星首席科學(xué)家潘建偉院士在合肥做報(bào)告,談及“墨子號(hào)”發(fā)射上天的前后,并在接受記者采訪時(shí)透露,
九月中旬“墨子號(hào)”就能初步開始做科學(xué)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行科學(xué)數(shù)據(jù)采集。
“墨子”中旬開始“干活”
前段時(shí)間,一些天文愛好者在中科院國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)站觀測(cè)到了罕見的紅綠光束,紅光為地面發(fā)射,綠光為“墨子號(hào)”發(fā)射,讓人驚嘆為“天地之間”的握手。“紅光是地面天文臺(tái)發(fā)到天上的,衛(wèi)星又有一束光打回來(lái),就可以進(jìn)行星地的交互了?!迸私▊ピ诮邮苄掳餐韴?bào)、安徽網(wǎng)記者采訪時(shí)表示,這個(gè)其實(shí)是衛(wèi)星和地面站之間建立物理聯(lián)系的信標(biāo)光,每天實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,在各個(gè)地面站都能看到這樣的信標(biāo)光,而彼此都能看見,才是實(shí)驗(yàn)的前提。之所以選擇紅色和綠色,是因?yàn)檫@兩個(gè)光的波長(zhǎng),正好跟他們實(shí)驗(yàn)的光是錯(cuò)開來(lái)的。
潘建偉介紹,量子衛(wèi)星在地面建設(shè)有四個(gè)量子通信地面站(南山、德令哈、興隆、麗江量子通信地面站)和一個(gè)空間量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)站(阿里量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)),希望借此構(gòu)建起天地一體化的量子網(wǎng)絡(luò)。不過天地一體化聯(lián)通,對(duì)系統(tǒng)有許多考驗(yàn)。衛(wèi)星高速飛行,發(fā)出一束微弱的光,地面上的接收站,要準(zhǔn)確地接收到,那靈敏度要達(dá)到什么程度?潘建偉打了個(gè)比方:“就是說(shuō)有個(gè)人在月球上用火柴點(diǎn)了一下,地面上就能探測(cè)到,這需要一個(gè)精密的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。”
“8月16日發(fā)射后,(衛(wèi)星上天后)很快太陽(yáng)帆板就展開了,給載荷加電后它的工作狀態(tài)也比較正常了?!迸私▊ソ榻B,衛(wèi)星上天后,隨后又解鎖了轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)?!斑@個(gè)機(jī)構(gòu)在發(fā)射的時(shí)候要鎖得很緊,上天之后再解鎖,它們都很好地達(dá)到了相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)?!迸私▊フf(shuō),目前各個(gè)星地通道都建立起來(lái)了,希望通過調(diào)試之后,能夠在九月中旬,初步開始做科學(xué)實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行科學(xué)數(shù)據(jù)采集。
首次實(shí)驗(yàn)是在合肥大蜀山
潘建偉還回顧了量子衛(wèi)星的研發(fā)歷程。十幾年前,科學(xué)家把精力放在了在光纖里進(jìn)行量子通信上,但距離一長(zhǎng)就出現(xiàn)損耗,于是就開始思考如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的量子通信。
2003年開始,在多方支持下,潘建偉和他的團(tuán)隊(duì)也在考慮做這些工作,首先在合肥的大蜀山做了第一個(gè)實(shí)驗(yàn),證明量子的信號(hào)在穿破大氣層之后能夠很好地存活。
2005年至2011年,他們又做了6年原理性研究,在地面上用各種角度驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的可行性。2011年,在國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)下,中科院正式立項(xiàng)支持量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的項(xiàng)目,經(jīng)過4年半的研制,今年6月份“墨子號(hào)”正式出場(chǎng),今年8月成功發(fā)射。
潘建偉還透露,在國(guó)家發(fā)改委以及安徽省和合肥市的支持下,團(tuán)隊(duì)正在承擔(dān)“京滬干線”大尺度光纖量子通信骨干網(wǎng)的建設(shè),設(shè)備在合肥的中科大先研院聯(lián)調(diào)完成了,可能會(huì)在10月底進(jìn)場(chǎng),開始全線開通?!跋Mㄟ^京滬干線建成標(biāo)準(zhǔn),十三五后期在全國(guó)范圍布網(wǎng)?!迸私▊フf(shuō)。
基于個(gè)人判斷,潘建偉曾給出了一個(gè)量子通信技術(shù)普及的“時(shí)間表”:5年左右很多機(jī)要部門開始用,10年左右金融業(yè)、銀行等大機(jī)構(gòu)開始使用,15年的時(shí)間或許走進(jìn)千家萬(wàn)戶。屆時(shí),每個(gè)人的家里、手機(jī)上或許都會(huì)有一個(gè)量子加密芯片,銀行轉(zhuǎn)款、電子賬戶等涉密操作,都不用擔(dān)心被盜用或者攻擊。當(dāng)天,潘建偉也再次向新安晚報(bào)、安徽網(wǎng)記者表達(dá)了對(duì)量子通信技術(shù)的自信?!拔艺J(rèn)為就是這個(gè)時(shí)間表,除非有新的發(fā)現(xiàn),或者新的加密方法出現(xiàn)?!迸私▊フJ(rèn)為,量子不可分割、不可克隆,所以能保證加密內(nèi)容不被破譯,可以從根本上保障信息安全、保護(hù)隱私。
希望得到全方位支持
如今量子通信領(lǐng)域在國(guó)際上競(jìng)爭(zhēng)也是比較激烈的,近兩年中國(guó)量子研究成果顯著,美國(guó)、英國(guó)都在該領(lǐng)域加大了投入。潘建偉說(shuō),目前谷歌和IBM等公司對(duì)他們也構(gòu)成了挑戰(zhàn),團(tuán)隊(duì)壓力增大?!霸诹孔有l(wèi)星發(fā)射之后,我們團(tuán)隊(duì)100多人開了一個(gè)慶祝會(huì),我發(fā)自內(nèi)心地講,科學(xué)家總是有個(gè)人英雄主義情懷的,但是在做量子衛(wèi)星的過程中,我就慢慢理解到個(gè)人是非常渺小的,我們?nèi)〉玫某煽?jī)與整個(gè)團(tuán)隊(duì)的付出是分不開的?!?/span>
潘建偉說(shuō),在中科院的主導(dǎo)下,他們已經(jīng)做了不錯(cuò)的工作,科大與中科院上海技術(shù)物理研究所和半導(dǎo)體所等單位合作成立了中科院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心,在教育部的支持下,又把國(guó)防科大、南大納入該中心,盡可能把國(guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)力量,個(gè)人和團(tuán)隊(duì)匯集到一起開展相關(guān)工作。據(jù)介紹,“量子調(diào)控和量子信息”的重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目被列為一類優(yōu)先啟動(dòng)。
潘建偉說(shuō),他希望在安徽省和中科院的支持下,能夠形成一個(gè)量子信息的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,統(tǒng)籌全國(guó)的高校和科研院所、企業(yè)優(yōu)勢(shì)力量,來(lái)組織國(guó)家重大科技項(xiàng)目和相關(guān)重大科技工程的協(xié)同攻關(guān),希望從基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、工程應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)承接方面形成全鏈條,并與相關(guān)企業(yè)形成聯(lián)盟,在人才引進(jìn)方面給予支持。
□精彩言論
我們與量子的關(guān)系,可以從《西游記》開始介紹。這個(gè)小說(shuō)中有兩個(gè)神仙讓我印象深刻,一個(gè)是順風(fēng)耳,一個(gè)是千里眼,這些都是神話,不過隨著科學(xué)的發(fā)展慢慢變成了現(xiàn)實(shí)?!劻孔油ㄐ?/span>
為什么命名“墨子號(hào)”?緣起于已故著名教育家、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)老教授錢臨照。錢老當(dāng)時(shí)在給我們作報(bào)告的時(shí)候說(shuō),大家都認(rèn)為好多科學(xué)家都來(lái)自西方,但是我們中國(guó)在2400年前就有一位科學(xué)家——墨子,他其實(shí)是第一個(gè)通過小孔成像實(shí)驗(yàn)來(lái)證明了光是沿著直線傳播的,這個(gè)是我們做量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的前提。墨子還有其他的思想,他在中國(guó)諸子百家的先賢里是成長(zhǎng)于民間,注重考察廣大民情的科學(xué)家、思想家和教育家,他的觀點(diǎn)是平等博愛、反對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)、兼愛非攻……——談命名
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