2024-12-02
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2016年8月16日,標(biāo)志著全球量子科學(xué)實驗衛(wèi)星領(lǐng)域的里程碑,“墨子號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空,中國在衛(wèi)星量子通信領(lǐng)域邁出具有開創(chuàng)性的第一步。至2024年,中國正籌劃構(gòu)建“量子星座”,一旦成功,將為全球帶來高效量子通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
在量子物理這片前沿陣地,中國已悄然實現(xiàn)從追趕到部分領(lǐng)先的跨越,特別是在量子信息領(lǐng)域。這背后,是中國科研人員不懈的創(chuàng)新努力和堅持。面對光纖傳輸信號的嚴(yán)重?fù)p耗問題,潘建偉團隊提出了一個前所未有的構(gòu)想——將量子通信實驗移至太空進行,以太空的真空環(huán)境減少光信號損耗,通過量子衛(wèi)星作為中繼站,實現(xiàn)城市間量子通信網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程鏈接。
這一構(gòu)想大膽而富有挑戰(zhàn),潘建偉和他的團隊為此經(jīng)歷了漫長的探索與實驗。從北京長城附近的16公里自由空間量子隱形傳態(tài)實驗,到青海湖上艱苦環(huán)境下百公里量子隱形傳態(tài)的成功,他們一步步克服技術(shù)難關(guān),包括高精度捕獲跟蹤技術(shù)、高靈敏度能量分辨探測技術(shù)等,為“墨子號”的誕生奠定了堅實基礎(chǔ)。
2011年,中國科學(xué)院啟動“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”項目,歷經(jīng)五年精心研發(fā),集合多所機構(gòu)的頂尖力量,終于在2016年8月成功發(fā)射“墨子號”。這顆衛(wèi)星不負(fù)眾望,不僅完成了多項預(yù)定科學(xué)實驗,如千公里級星地量子糾纏分發(fā),還促成了北京與維也納之間的洲際量子密鑰分發(fā),引領(lǐng)了全球空間量子科學(xué)研究。
隨著“墨子號”的成功,量子通信技術(shù)逐步走向?qū)嵱没I虾R呀⑵饑鴥?nèi)首個商用量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò),中國電信亦計劃在國內(nèi)多個城市部署量子城域網(wǎng),預(yù)示著天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)的未來可期。
在全球范圍內(nèi),中國“墨子號”的成就激起了空間量子物理的研究熱潮,促使美國和歐洲相繼發(fā)布相關(guān)領(lǐng)域的未來發(fā)展計劃。面對國際競爭,中國科學(xué)家正積極推進量子中繼技術(shù)和“量子星座”建設(shè),旨在通過中高軌量子衛(wèi)星與低軌微納衛(wèi)星的結(jié)合,實現(xiàn)全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)的愿景,并期待在科學(xué)上帶來關(guān)于時間定義、量子引力理論驗證、引力波探測及地月量子糾纏分發(fā)等更多突破。
從“墨子號”啟航,中國科技工作者堅定地在量子科技的征途上前行,每一步都扎實有力,向更高遠(yuǎn)的目標(biāo)攀登。
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