【湖北日报】全球首颗量子卫星七月择机发射

来源:湖北日报|发布时间:2016-05-31

  “十三五”是我国航天发展的战略机遇期,今年将编制《航天发展‘十三五’规划》和《空间科学‘十三五’规划》。从现在起,到2020年前后,我国将完成载人航天、探月工程、北斗导航、高分辨率对地观测系统等现有的重大科技专项;到2025年前后,我国将全面建成国家民用空间基础设施;到2030年我国将跻身航天强国之列,以航天梦助力中国梦。
 
  7月,我国将发射世界首颗量子科学实验卫星,势必会为我国航天发展带来积极影响。
 
  记者28日从中科院获悉,中科院量子科学实验卫星(简称量子卫星)预计于今年7月发射,这既是中国大陆首个、更是世界首个量子卫星,发射成功后将可以实现全球化的量子保密通信,构建一个天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
 
  量子卫星首席科学家、中国科学技术大学教授、中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心主任潘建伟院士介绍,量子通信的安全性基于量子物理基本原理,单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解,从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全,可从根本上、永久性解决信息安全问题。
 
  据介绍,量子科学实验卫星专项将研制及发射1颗量子科学实验卫星,建设以4个量子通信地面站和1个空间量子隐形传态实验站为核心的空间量子科学实验系统。该卫星搭载量子密钥通信机、量子纠缠发射机、量子纠缠源、量子试验控制与处理机等有效载荷,具备两套独立的有效载荷指向机构,通过姿控指向系统协同控制,可与地面上相距千公里量级的两处光学站同时建立量子光链路。
 
  潘建伟还透露,“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程预计今年下半年交付。结合量子卫星和京沪干线,将初步构建我国天地一体化的广域量子通信体系。
 
  延伸阅读
    中国空间科学计划及其“四先锋”
    我国的空间科学计划
 
  空间科学是以航天器为主要平台,研究发生在日地空间、行星际空间乃至整个宇宙空间的物理、天文、化学以及生命等自然现象及其规律的科学。
 
  2011年1月,中科院空间科学战略性先导科技专项正式立项。它致力于在最具优势和最具重大科学发现潜力的科学热点领域,通过自主和国际合作科学卫星计划,实现科学上的重大创新突破。“十二五”期间,专项开展了首批4颗空间科学卫星的研制。
 
  空间科学“四先锋”
 
  ——暗物质粒子探测卫星
 
  去年12月17日,我国成功发射暗物质卫星“悟空”。它有望在暗物质粒子探测和宇宙线物理这两大科学难题上取得突破。截至今年3月17日,“悟空”已完成了2/3天区的扫描,共探测到4.6亿个高能粒子。数据分析正在紧张进行中,预计今年底将公布首批科学成果。
 
  ——实践十号返回式科学实验卫星
 
  上月6日,我国首颗微重力科学实验卫星——实践十号发射升空。当月18日,实践十号卫星成功返回。“实践十号”主要科学目标是:开展空间科学实验,研究、揭示微重力条件和空间辐射条件下的物质运动及生命活动规律,取得创新科技成果。
 
  ——量子科学实验卫星
 
  今年7月我国将发射量子卫星,它将进行星地高速量子密钥分发实验,并在此基础上进行广域量子密钥网络实验,以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破;在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验,开展空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。
 
  ——硬X射线调制望远镜卫星
 
  硬X射线调制望远镜卫星有望于今年下半年发射,它将实现宽波段X射线巡天,发现被尘埃遮挡的超大质量黑洞和未知类型天体;通过观测黑洞、中子星、活动星系等高能天体,研究致密天体和黑洞强引力中物质的动力学和高能辐射过程;探索利用X射线脉冲星实现航天器自主导航的技术和原理。

  中国空间科学未来设想
 
  近日,《2016-2030空间科学规划研究报告》发布,提出至2030年,中国空间科学要在宇宙的形成和演化、系外行星和地外生命的探索、太阳系的形成和演化等热点科学领域取得重大科学突破。
 
  为了实现这一战略目标,报告提出了 2020年、2025年、2030年分阶段目标,并提出了黑洞探针计划、天体号脉计划、系外行星探测计划、火星探测计划等一系列空间科学计划。
 
  动态
    新一代航天运输系统研制展开
 
  记者28日从国防科工局了解到,今年我国将全面开展新一代航天运输系统的研制工作。今年即将首飞的长征五号,已突破新型发动机等一系列关键技术,将带动长征六号、长征七号、长征八号火箭的系列化发展,从而大幅提升我国进入空间的能力。
 
  未来5年-10年,我国将全面完成载人航天、月球探测、高分辨率对地观测系统、卫星导航定位系统等一系列重大科技专项建设任务,并加快实施以火星探测为重点的深空探测工程,启动研制我国重型运载火箭。
 
  链接
    什么是“量子京沪干线”
 
  “量子京沪干线”,连接北京与上海,贯穿山东济南、安徽合肥等地,是千公里级高可信、可扩展的广域光纤量子通信网络,属世界首例。建成后将广泛用于金融、政务等领域信息的安全传输。
 
  信息科技进一步发展面临着两大瓶颈,即计算能力瓶颈和信息安全瓶颈:一方面,随着半导体晶体管的尺寸接近纳米级,电子的运动不再遵守经典物理学规律,半导体晶体管将不再可靠,著名的“摩尔定律”终将失效。另一方面,芯片后门、光缆窃听、“棱镜门”等窃听与黑客攻击事实,以及超级计算机运算速度突破亿亿次每秒,使得信息面临着越来越严重的窃听和破译风险。
 
  量子通信,指利用光子的量子状态加载并传输信息。从原理上来说,量子通信是无条件安全的通信方式。
 
  展望量子通信的前景,潘建伟表示,未来能够形成天地一体的全球化量子通信基础设施,形成完整的量子通信产业链和下一代国家主权信息安全生态系统,构建基于量子通信安全保障的未来互联网,即“量子互联网”。
 
  此外,量子计算利用量子态的叠加性质,可以实现计算能力的飞跃。比如,求解一个亿亿亿变量的方程组,利用亿亿次的天河二号需要100年。利用万亿次的量子计算机,则只需0.01秒。
  本栏稿件均据新华社电

  湖北日报2016年5月http://hbrb.cnhubei.com/html/hbrb/20160529/hbrb2909366.html

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