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世界首颗量子卫星墨子号成功发射 未来通信"绝对安全"的保障

2016年08月16日 09:40 | 来源:人民政协网综合
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困难全都得自己解决。

“墨子号”常务副总师兼卫星总指挥王建宇说,他的工作就是帮助科学家梦想成真。“2011年到今天,我们经历了原理样机、初样、正样几个阶段的努力。因为是国际上第一颗量子卫星,毫无参照。以前有些卫星任务,多少能找到参考,在国际做法的基础上改进。但量子卫星的困难全得自己解决。”

王建宇举了一个难点:“首先,卫星微弱的光发下来,地面要收到。一千公里远,0.7个角秒,对不准不行,而且地面要收到每一个光子。因为光的编码是偏振状态,我们不但要收到光子,还要完美检测偏振状态,才能变成密码。”


我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”3

我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”


王建宇打比方说,这就相当于人坐在万米高空的飞机,向下扔一连串硬币,要扔进一个慢慢旋转的储币罐的缝里。必须瞄准好,因为硬币斜了也投不进去。而且,“密钥分发时候,每秒钟要接收1亿个光子。这些光子的次序还不能搞错,搞错就白收了。”王建宇说。

接受光子的望远镜的灵敏度,相当于月球上划一根火柴,地球上就要测到。而潘建伟则比作:在地球上能看清木星卫星上的车牌号。

“卫星上发出一对纠缠光子,要两个站同时收到,国际上从未做过。”王建宇说,“美国人做过一个点对准。他们是强光通信,要用强光引导。我们是弱光通信,用5种光,还要区分出来。”

潘建伟坦言,卫星研制过程中,遇到了各种难题,很难说哪个困难最大。他透露,在卫星设计过程中,他们也有过重要的调整。“宇宙中有很多高能粒子,我们的卫星要接受地面信号,需要红外探测器在宇宙环境中,单光子水平下长时间工作。西欧给出的测试报告,说探测器可以经受高能粒子打击。结果我们去验证,1个星期探测器就被打坏了。于是,我们就想将轨道搞低一点,避开高能粒子,但作用有限。后来我们又用了一种办法,让探测器即使身处高能粒子打击下,还能工作1年以上。”

编辑:杨岚

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