星际卫星是靠什么传送超泰拉瑞亚远距离传送信号

潘建伟院士
卫星发射的前期准备情况如何?
我们总是保持着两个念头。首先的感觉就是“万事俱备”,我们很开心也很兴奋。然而,时不时我们会想:“可能项目不会成功。”
面临着哪些技术难题?
卫星的飞行速度太快,绕地球一圈只需90分钟。它还会遇到紊流等各种问题。所以单光子束会受到很大影响。另外我们还需要克服来自太阳、月亮的背景噪声,以及来自地面城市的光噪声。这些都比我们的单光子要强烈得多。
卫星的目标是什么?
我们的首要任务是在卫星和北京地面站、卫星和维也纳地面站之间建立量子密钥分发 (通过光子的量子属性进行编码和共享的密钥)。然后我们会看看以卫星为中继设备,能否在北京和维也纳之间建立量子密钥。
第二步将进行1000公里以上的远距离纠缠分发。我们的技术可以在卫星上产生纠缠光子对。我们会将光子对中的一个光子发射到青海的德令哈站,另一个光子发射到云南的丽江站或新疆的南山站。两个地面站之间的距离约为1200公里,以往的测试大约为100公里。
是否质疑过,无论两个粒子距离多远都可以保持纠缠?
怀疑量子力学的人并不太多,但如果探索新的物理内容,就必须做到极致。从理论上讲,量子纠缠能够在任何距离间保持。但我们想看一看是否存在物理极限。人们会问,在经典世界和量子世界之间是否具有某种边界,我们则希望构建某种宏观系统,它可以为我们展示量子现象在这种环境下仍然可以存在。
将来,我们还计划在地球和月球之间尝试纠缠密钥分发。我们希望通过嫦娥计划将一颗量子卫星发射至地月系统中的引力稳定点 (拉格朗日点)。
纠缠和量子隐形传态的关系是怎样的?
位于西藏的阿里站则主要配合卫星一起参与第三项量子科学实验——量子隐形传态。我们将从阿里站将纠缠光子对中的一个光子发射至卫星。以阿里站的纠缠光子为中转,第三个光子也将被传送到太空中的那个粒子处。
在中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心内的量子模拟实验室,工作人员调试超冷原子光晶格平台的激光伺服系统
量子卫星是一个基础科学空间任务,中国于2015年12月发射的暗物质粒子探测器 (DAMPE) 也是。这是否意味着基础研究卫星是中国的一个新趋势?
是的,我和中科院的同事们都希望推动这一领域的发展。过去,中国只有两个机构具备卫星发射能力:军队和工信部。所以科学家没有途径来发射科研用卫星。唯一的例外是我们与欧航局在2003年合作发射的双星探测器,用于研究地球的磁暴。
中国科研卫星如今有什么进展?
中科院的科研人员都非常努力地向政府表达了我们的需求:
拥有发射科研卫星的途径非常重要
。2011年,中国设立了战略性先导科技专项,这包括了暗物质粒子探测器和我们的量子卫星。这是很重要的一步。
太空卫星模拟资料图
我认为中国的责任不光是为我们自己做些什么——很多国家都已经登陆月球,并进行载人空间飞行——而是去探索一些未知的领域。
科学家们会参与中国的空间站计划天宫吗?
决定哪些项目可以进入空间站的判断机制已经发生了很大变化。最初,军方希望承担这一职责,但最后这一工作落在了中科院的肩上。
我们将在空间站上设置一个量子实验,这将给我们的研究带来很多便利,因为我们可以不断地对实验进行升级 (不像量子卫星)。我们对于这种安排感到非常高兴,我们只需要和中科院的领导交换意见,他们也是科学家,所以交流起来非常方便。
迈向量子互联网的关键一步
我们知道,“墨子”将为我们创造一个超安全的通信网络,理论上可以链接世界任何地方。当然,加拿大、日本、意大利和新加坡的科研团队也计划进行量子空间实验。
中国科技大学物理学者
是中国卫星支持团队的一员,他表示:“
可想而知,这将是一场竞赛。
”陆教授曾获得
知社学术圈2015年中国科技新锐人物特别
陆朝阳教授,
中国科学技术大学
飞行器重达640公斤,是中国空间科学卫星的最新成员。项目耗资1亿美元,中国科学院和奥地利国家科学院为共同合作方。
量子通信极其安全,因为任何微小的干扰都可以被发现。双方共享的密钥被编码进极化的光子序列中,任何窃听活动都会留下其痕迹。
目前,科研人员已经成功掌握距离长达300公里的量子通信。光子穿越光纤,传播会被散射或吸收。在保持光子脆弱的量子态时放大信号是极为困难的。因此,我国学者希望通过空间进行光子传输,在这种环境下将更为顺畅,并能够覆盖更远的距离。
卫星核心部位拥有一块晶体,能够产生一对对纠缠的光子,无论它们分开多远,其属性都保持纠缠。飞行器的首要任务就是向位于北京和维也纳的地面工作站发射这样的光子对,通过它们生成密钥。
在未来两年中,项目组计划进行一个统计学测量,即验证空间贝尔不等式从而证明纠缠可以存在于相隔1200公里远的粒子之间。尽管量子理论预测纠缠状态可以在任意距离维持,但这个实验将进一步证明。
研究人员还将尝试量子隐形传态,通过传统方法传输信息,并将纠缠的光子对赋予其中,从而在新位置重建光子的量子态。
潘建伟院士演示实用化量子通信产品进行远距离保密通话
奥地利国家科学院物理学家Anton Zeilinger表示,量子互联网很可能要依靠卫星与地面工作站的结合,目前仍存在一些挑战。比如科学家需要找到卫星之间直接相互交流的方法;需要从不同源头产生纠缠光子的技术;需要提高数据传输效率,使单光子从每秒兆比特级提高到每秒千兆比特级。
最终,空间量子隐形传态将使科研人员能够利用来自卫星的光子形成一个分布式望远镜,以地球的大小为光圈,并提供巨大的分辨率。NASA物理学家Paul Kwiat说 :“你将不仅能观察那些行星,理论上讲,连放在木星卫星上的一块车牌都能看到。”
Zeilinger还表示,中国量子卫星的试验成功无疑将推动其他研究团队的发展,科研经费也会更容易划拨。
/news/china-s-quantum-space-pioneer-we-need-to-explore-the-unknown-1.19166#/b1
/news/chinese-satellite-is-one-giant-step-for-the-quantum-internet-1.20329
原文转自:知社学术圈
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日01:40量子科学实验卫星由长征二号丁从酒泉发射
少校, 积分 5454, 距离下一级还需 46 积分
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/01:40 (UTC+8)
长征二号丁Y32
有效载荷(国籍):
量子科学实验卫星(中国)西班牙小卫星 稀薄大气小卫星
发射场(国籍):
酒泉(中国)
轨道类型及参数:
空间先导科学专项中的第三颗升空卫星
  11月7日,中国科学院院长、党组书记白春礼,副院长阴和俊一行到中科院上海技术物理研究所一行来到上海技物所,调研了该所承担国家重大工程任务研制现场,并与科研人员交流了项目进展、技术难点和应用前景。
量子科学实验卫星数传通信机正样产品交付卫星总体
  由空间中心为量子科学实验卫星研制的星载数传通信机包含了高速上行数据接收机、数据存储复接器、下行数据发射机,在国内首次实现服务于卫星载荷的S波段上行1Mbps高速数传,支撑超远距离量子科学实验的开展。
  给过研制队伍的不懈努力、奋力拼搏,克服了进口晶振不能到货装机带来的技术困难,以及国产晶振延期供货带来的进度困难,在中心各部门的大力支持下,参研人员在一个多月时间内连续奋战,完成了两台数传通信机的整机装配、测试、子系统联试、环模试验等工作,于5月29日通过出所验收测试及总体验收测试,如期交付卫星总体,6月1日开始参加卫星桌面联试。
  之前在3月底及4月初,数传通信机分别在喀什及青岛顺利完成两次星--地双向数传链路正样对接试验,验证了数传通信机与星务计算机、测控应答机及地面站联合工作的匹配性及有效性,表明了有效载荷双向数据传输通道的关键技术已经得到全面的地面验证,为量子科学实验卫星在轨开展科学实验奠定了良好基础。  日,中国科学院重大科技任务局在北京组织召开空间科学战略性先导科技专项(简称空间科学先导专项)量子科学实验卫星工程2015年度工作会。中科院副院长、空间科学先导专项领导小组组长兼空间科学卫星工程总指挥阴和俊出席会议并讲话。中科院科学传播局、项目监理部,中国卫星测控发射系统部等部门机关负责人,空间科学先导专项负责人、工程首席科学家、工程“两总”以及工程各大系统参研单位代表60余人出席会议。会议由重大任务局副局长于英杰主持。   量子卫星工程总体、天地一体化总体组以及工程六大系统卫星系统、运载火箭系统、发射场系统、测控系统、地面支撑系统和科学应用系统分别作了本系统转入正样研制阶段以来的进展情况、后续工作安排、年度工作重点和落实举措等。 & && & 4月22日至24日,空间科学先导专项量子科学实验卫星工程正样阶段卫星系统与地面支撑系统数传对接试验在中科院遥感与数字地球研究所三亚站顺利完成。量子卫星工程总师助理李靖、地面支撑系统常务副总师邹自明等到现场参加试验并给予指导。
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二等兵, 积分 669, 距离下一级还需 231 积分
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本帖最后由 leisure 于
09:07 编辑
大学的时候看了量子力学 完全是数学组成的,积分、微积分、多重积分、拉普拉斯变换、傅立叶变换、泰勒级数等等,这难度一般人真的难懂,我们物理院每年招收的研究生还得必须从数学和计算学院招收一部分门额。
这颗量子通讯卫星是这样的,由中国潘建伟的团队和奥地利一所大学团队(好像是因斯布鲁克大学)合作,其实就是潘建伟和他曾经在奥地利留学时候的导师(60多岁了)合作。
这颗卫星本来是由中国完全主导的,因为欧洲有经济原因和航天经费紧张问题,他导师的计划迟迟不能实现,听说中国即将发射量子卫星后,就来华和潘建伟商量,然后两人分别向各自的国家航天部门提出书面请求,由两个国家航天部门出面出资合作(欧空局还不知道是否提供资助),目前在中国建设了信号发送器,奥地利有信号接收器,两者通过即将发射的卫星来密钥分发。
量子非常重要的一个特性是:就是有两个量子,他们之间是相互纠缠的。
纠缠通俗来说就是把这两个量子分开,当一个量子出现某种运动,另外一个量子也立即(瞬时)会做出相应的运动,而不管这两个量子之间相隔多远(即使相隔几个星系)
目前潘建伟团队测试的两个量子之间的感应速度远远超过光速,至少是光速的4个数量级 (10000倍),目前这个地方科学界争论很多,两个量子间的联系是什么传播的,隐形传输等等一系列的概念被提出来,现在还没有搞明白。
量子的特性让人觉得比较玄幻了,想想下,假如真的出现了这种东西,通讯、计算、克隆等等真的迎来一场巨大的变革。不仅可以跨星系通信,还可以超远距离复制东西到另一端,甚至连动物也可以复制出来。
感谢科普,受益非浅!
新兵, 积分 252, 距离下一级还需 48 积分
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这是真正的世界主流第一,不是小行星探测那种歪门邪道可比
二级士官, 积分 1321, 距离下一级还需 179 积分
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终于有一项有重大影响的科技到达引领世界的水平,这样的帖子怎么能沉下去?必须随时顶在头版直到发射!
上尉, 积分 4278, 距离下一级还需 222 积分
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新华社上海9月21日电题:量子通信三大焦点话题怎么看——对话量子卫星首席科学家潘建伟
离8月16日世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射升空已有月余。理论意义上不惧怕任何监听的量子通信,在刷屏同时,是否真正能做到绝对安全、是不是被欧美科研抛弃的质疑,一直不绝于耳。资本市场的热捧,更是让不少量子概念“一拥而上”。
从对撞机建否的观点碰撞,到对量子通信的质疑,科学欢迎争鸣、却也分真假。20日,中国科学技术大学常务副校长、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在上海参加“对话张江”活动时,对量子通信的一些问题作了解读。
关于安全:抗干扰能力如何?是否够稳定?
量子卫星上天后,网络上有文章质疑表示,这是不是欧美不玩的领域?如果是欧美都做不好的,我们能做好吗?针对在量子通信领域的国际竞争格局,潘建伟表示,中国正在领跑,欧美也在加紧布局。
例如近期,美国国家科学技术委员会(NSTC)发布题为《发展量子信息科学:国家的挑战与机遇》的报告。今年5月,欧盟委员会在荷兰阿姆斯特丹举办的欧洲量子会议上宣布,计划启动10亿欧元量子技术旗舰计划。
“过去我们的科研跟跑的年数太久了,很多人甚至认为好的东西都得跟在欧美后面才合理,这种感受很不好。这就是我们取名‘墨子号’的原因。”潘建伟说,墨子最早用实验证明光沿着直线传播,提出粒子概念和牛顿惯性定律的雏形,因此被称为“科圣”。“我们想用名字提醒大家,中国人也可以做很好的科学。从前有、现在有,将来会有更多。”
对于量子通信的安全性,网络上有质疑声音认为,如果说当一段密码信息被窃听,就会改变量子的状态而暴露窃听行为,这一段密码会被废弃;那么,如果这种窃听行为一直存在,密码一直废弃,是不是意味着密钥永远无法传输,绝对安全其实牺牲了传输的稳定性?
面对这一质疑,潘建伟回应表示,上述描述的状态,是对通信的过程造成干扰。如果干扰一直在进行,其他的通信模式同样无法继续。无论是量子通信,还是传统通信,如果想要其无法进行,进行干扰的成本是一样的。
“传统通信的抗干扰能力并不比量子通信强,只不过平时别人不想干扰你,恨不得你一直在说,以窃取更多的信息。”潘建伟说,举例来说,如果有窃听者控制了整个网络,无论是经典通信、量子通信,都无法继续进行。但如果没有控制整个网络,量子的测不准等原理,可以让传输做到无条件安全。
事实上,不少人也担心,现在的量子通信只是密钥是通过量子加密的,其他信息还是经典通信,能实现绝对安全吗?
潘建伟表示,已有无数实验证明了量子纠缠态的原理。两颗处于纠缠态的粒子,如果对其中一个进行测量,实验数据中100KM外的另一个粒子也会发生相应塌缩。“或许我们现在还不明白为什么会产生塌缩,但这并不妨碍以此为基础进行有用的尝试。”
量子加密传输就是尝试之一。潘建伟介绍,平时的电话、邮件等沟通,经典通信已经能做到很好,只需要将密码通过量子加密完成,解决安全问题即可,无需将多种大容量的信息都进行量子传输。
原定于7月就择机发射的“墨子号”最终选择了8月中旬正式升空,推迟了近1个月的原因一直被猜测。潘建伟介绍,发射前忽然发现激光器能量快速下降,如果盲目发射,“墨子号”就可能成为一个“瞎子”,无法完成高空到地面的光束对准。“不过发射月余至今,墨子号所有在轨测试都是很良好的,我们对于完成后续实验很有信心。”
一等兵, 积分 539, 距离下一级还需 61 积分
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本帖最后由 twz562 于
13:55 编辑
这个量子通信,是不是可以这样理解:通过星上激光器,发出光源,经过某种晶体,得到纠缠态的光子,然后硬生生的将两个光子分开,一个传给A站,另一个传给B站。控制A站的光子,B站的光子就会相应的发生变化,通过这个原理来进行传输信息。但是单个光子很容易受到干扰,所以就要产生大量的这种光子,全部硬生生的分开,变成两束包含纠缠态光子的光,控制一束光的状态,另一束光也发生变化。是不是这样的?
这个过程需要时间吗?如果不需要时间,那么问题来了:如果我将一束纠缠光发到月球,另一束发到地球,在月球上安装一个摄像机,拍摄画面,然后通过量子传到地面,这样会不会比用地面望远镜里看到的月球的画面早一秒钟?我们能看到月球的未来??
再进一步设想,如果,将一束纠缠光跟随摄像机一同丢进黑洞,能不能通过量子纠缠态将黑洞内部的信息传送出来,在黑洞外面看到黑洞内部的现场直播????这个量子密钥是不是就是处于纠缠态的光子,一个发生变化,另一个发生相应的变化?另外,这个在得到两个纠缠态的光子后,不需要额外的媒介,所以保密性强,光子在接收端的任何行为也能被发送端给察觉到?
大校, 积分 9591, 距离下一级还需 2409 积分
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卫星上的密钥分发载荷到底跟纠缠有没有关系?
我看的科普都说没有,只是利用了不可克隆性。
卫星上另外的 ...
如果能继续连接到地面光纤量子网络 就有作用了 如果以后有同步轨道量子通信卫星 那就可以构成完整的量子加密网络了
中将, 积分 28280, 距离下一级还需 1720 积分
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世界首颗量子科学实验卫星发射圆满成功
新华社照片,酒泉,日
世界首颗量子科学实验卫星发射圆满成功
& && & 日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)发射升空。此次发射任务的圆满成功,标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。
& && & 量子卫星是中国科学院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一,其主要科学目标是借助卫星平台,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。
& && & 新华社记者 金立旺摄
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据说这个卫星重590千克,用长征2号有点浪费运力,用长征6号刚刚好!!
卫星质量640kg
上校, 积分 7316, 距离下一级还需 684 积分
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上尉, 积分 4278, 距离下一级还需 222 积分
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墨子号,好!增强民族自信心
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来自航空航天港手机版!
预祝发射成功。
中尉, 积分 3438, 距离下一级还需 462 积分
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要发射量子通讯卫星了,希望量子高人在这里讲解一些量子通讯的科普知识吧!
本人读过曹天元写的《上帝掷骰子吗?——量子物理史话》非常过瘾!但是,还是一知半解,希望更多了解量子知识!
一等兵, 积分 343, 距离下一级还需 257 积分
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“量子加密并非牢不可破?瑞典科学家已有对策破解 ”这个新闻之前看过了到底是真是假呢?http://www.c114.net/security/.html
六级士官, 积分 2438, 距离下一级还需 462 积分
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“量子加密并非牢不可破?瑞典科学家已有对策破解 ”这个新闻之前看过了到底是真是假呢?http://www.c114.n ...
量子加密当然可以破解,只不过一破解就会被发觉罢了。
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本帖最后由 wsl2005 于
12:55 编辑
日本开展量子密码通信实验
& & 据《日刊工业新闻》日报道,日本独立行政法人情报通信研究机构(National Institute of Information and Communications Technology)与日本AES公司(Advanced Engineering Services Co.,Ltd)合作,将通过在轨的光通信实验卫星“SOCRATES”开展卫星与地面间的量子密码通信试验。& & 近年来,量子密码通信技术已逐步进入实用化阶段。日本情报通信研究机构实施的“SOCRATES”项目是将迄今为止首次进行的地面站点与在轨卫星之间的量子密码通信,其通信距离可达1,000km。如能实现卫星与地面间的量子密码通信,将意味着可以实现全球任意两地间的量子密码通信,其应用前景十分广阔。& & 在合作项目中,情报通信研究机构通过搭载在“SOCRATES”卫星上的小型光通信设备(SOTA)向地面发出两种偏振激光脉冲,由设置在卫星地面站的单一光子检测器检测经过大气层传输后的偏振光,实现卫星与地面间的量子密码通信。该试验将从2014年7月下旬开始,由日本主导,利用全球不同地点的多个卫星地面站实施,试验时间预计为一年。& & 目前,欧洲航天局(ESA)与奥地利维也纳大学也在计划将量子密码通信作为国际空间站(ISS)搭载的任务之一开展类似试验。
法日试验星地激光通信/n25/n144/n208/n232/c1139550/content.html据Via Satellite 网站日报道,法国航天局(CNES)与日本国家信息通信技术研究所(NICT)宣布在6月份首次利用一颗日本近地轨道卫星上的小型光学终端(SOTA)和法国位于科索尔的蓝色海岸天文台(OCA)的试验光学地面站(OGS)完成了链路试验。继此次成功后,在7月和10月通过不同仪器配置建成了其他链路。法日通过试验搜集了激光束穿过大气层的传播数据。试验是NICT与CNES就关涉航天技术和应用的“信息与通信技术”签署的框架合作协议的一部分。OCA工作组在空客防务与空间公司、法国泰雷兹阿莱尼亚宇航公司、法国宇航研究院(ONERA)蓝色海岸天文台的支持下,执行OGS的研发和测量工作。未来几个月NICT和CNES计划联合进行更多的试验,测试不同链路参数,以及交换地面站数据进行结果对比。与射频链路比,光学链路能提供更大的频带宽度和更大的数据传输率,但对大气条件的敏感性也更强。此种星地光学链路有望用于传输对地观测卫星获取的数据以及卫星远距离通信。(贾平)
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日本开展量子密码通信实验
http://www./introduction/info_4.asp?id=85341
& & 据《日刊工业 ...
发错地方了,SOCRATES是搭载ALOS 2任务的次级载荷
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发错地方了,SOCRATES是搭载ALOS 2任务的次级载荷
谢谢,哼哼地说,小日本量子通信试验卫星比天朝提前两年发射!
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本帖最后由 cmj9808 于
13:13 编辑
谢谢,哼哼地说,小日本量子通信试验卫星比天朝提前两年发射!
这不能算新闻了,11年的时候就有会议论文出来了。这颗卫星就两个功能:验证量子密钥分发和激光通讯
Morio Toyoshima, Takashi Sasaki, Hideki Takenaka, Yoshihisa Takayama, Yoshisada Koyama, &Verification Plan of Basic Quantum Key Distribution Experiments by Using a Small Satellite,& Proceedings of the 28th ISTS (International Symposium on Space Technology and Science), Okinawa, Japan, June 5-12, 2011
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这不能算新闻了,11年的时候就有会议论文出来了。这颗卫星就两个功能:验证量子密钥分发和激光通讯
炒点现饭也能了解不少知识,,
大校, 积分 10002, 距离下一级还需 1998 积分
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日本开展量子密码通信实验
http://www./introduction/info_4.asp?id=85341
& & 据《日刊工业 ...
谁来科普一下,倭人的这个实验和我鼈明年的“量子卫星”有啥不同?(如果只是一个专用一个兼职啥的就是本质上没有不同了)
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再看看任务跟踪:
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大学的时候看了量子力学 简直是完全是数学组成的,积分,微积分,多重积分,拉普拉斯变换,傅立叶等等,这 ...
量子力学这东西,纯粹就是数学。
要想真正的了解,就要去钻数学。
读所谓科普其实是没啥用的。
本穷是知难而退了。
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空间科学先导专项这几颗星都是比较独立的项目,规模也不大,有必要单独开发射贴吗?
现在看,(包括暗物质卫星)造成很多信息割裂开了
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谁来科普一下,倭人的这个实验和我鼈明年的“量子卫星”有啥不同?(如果只是一个专用一个兼职啥的就是本 ...
量子密钥分发是一样的,其他的不清楚,得等量子科学实验卫星载荷的具体参数公开以后才好比较
中尉, 积分 3674, 距离下一级还需 226 积分
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本帖最后由 跆拳道大灰狼 于
14:56 编辑
解密中国量子通信领跑者——潘建伟团队
1月8日上午9时,正在人民大会堂召开的国家科技奖励大会传来消息,2015年国家最高科技奖再度出现空缺,同样一幕首次发生在11年前的2004年。
数天前与4位国家最高科技奖得主一起获得小行星命名的中国科学首个诺贝尔奖得主屠呦呦,无缘中国科技界的最高荣誉。
国家最高科学技术奖于2000年设立。每年获奖者不超过两名。迄今已有25位杰出科技工作者获此殊荣,他们的平均年龄超过80岁。
而国家自然科学奖一等奖去年出现很大争议,今年的评奖工作大家拭目以待,结果不错,来自中国科大的“多光子纠缠及干涉度量”研究摘得此奖,实至名归。
这是一个1997年开始,从追随到赶超的精彩故事。早在2012年12月,《自然》杂志在报道潘建伟团队时曾写道,“在量子通信领域,中国用了不到10年的时间,由一个不起眼的国家发展成为现在的世界劲旅,将领先于欧洲和北美。”
篇幅所限,中间略去了一部分:
你若盛开,清风自来
2012年12月,《自然》杂志在报道潘建伟团队量子通信研究成果的新闻特稿《量子太空竞赛》中指出,“在量子通信领域,中国用了不到10年的时间,由一个不起眼的国家发展成为现在的世界劲旅,将领先于欧洲和北美。”
如其所言。潘建伟小组的杰出工作吸引了许多国外名校的量子物理研究学者慕名而来,加拿大卡尔加里大学的理论物理学教授BarrySanders、德国海德堡大学理论物理学教授MatthiasWeidemller在2013年通过“千人计划”受聘为中科大量子信息与量子科技前沿协同创新中心教授。
同时,潘建伟小组也和国内外多个实验室建立合作,国际上有德国海德堡大学MatthiasWeidemller组、意大利Trento大学SandroStringari组、德国马普量子光学所ImmanuelBloch组、英国剑桥大学MeteAtature组等,国内的清华大学翟荟组、北京大学刘雄军组等。
“这些年来随着国家经济实力的增强,在科技研发投入和人才引进力度的增加,我国已经开始在物理学和生命科学领域不断地产生一些有意义的科学成果。对于上述现象心里感到由衷的高兴。”潘建伟对《知识分子》说。
<font color="#ff年,对潘建伟团队无疑将是更加特别的一年。作为我国第一个空间科学卫星计划“空间科学战略性先导科技专项”的重要分项之一,“量子科学实验卫星(QUESS)”将于今年发射。
从应用的角度说,QUESS将进行星地高速量子密钥分发实验,旨在促进广域乃至全球范围量子通信的最终实现;而从基础研究的角度说,则可以在宏观的距离上检验所谓的量子力学的非局域性,即在新的尺度区间里,量子纠缠的规律会不会有所变化。“如果发现对现有物理偏离,新的物理就产生了。对量子纠缠而言,它在宏观的距离里面,会不会有什么变化,会不会受到引力的干扰,(通过QUESS)我们就可以对物理学的一些基本问题做一些检验,如果做的比较好,有可能发现一些新的物理。”潘建伟解释道。
20世纪著名物理学家JohnWheeler曾说道,“过去一百年间量子力学已经给人类带来了如此之多的重要发现和应用,有理由相信在未来一百年间它还会给我们带来更多激动人心的惊喜。”
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中国科技大学:为“量子筋斗云”插上腾飞的翅膀/ke_yan_yu_fa_zhan/gao_xiao_cheng_guo/cheng_guo_zhan_shi/9451.shtml  全球首颗量子科学实验卫星已完成载荷、平台产品研制,正在开展发射星集成测试等工作;量子通信“京沪干线”项目已完成1554公里主干线光缆勘查和改造,将进行二期现场实施建设……记者从中国科学技术大学获悉,该校牵头承担的我国两大量子通信项目进展顺利,将于今年建设完成。  量子信息被认为是全球下一代通信和计算机技术的基础性研究,而量子通信是“目前理论上唯一被证明无条件安全的通信方式”。为了2030年建成全球化的量子通信网络,我国于2011年启动建设全球首颗量子科学实验卫星,2013年启动建设千公里光纤量子通信骨干网工程“京沪干线”项目。  “如果这两件事都做成了,意味着一个雏形的天地一体化的量子通信网络形成了,验证了技术上的可行性。”项目首席科学家、中国科技大学常务副校长潘建伟说。  据了解,量子保密通信技术基于量子力学原理,能确保两地之间密钥分配的绝对安全性,从而保证通信的绝对安全,在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景。  “京沪干线”项目工程总师、中科大教授陈宇翱介绍,“京沪干线”是连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络,中间还有合肥、济南等重要节点。其中2012年建成的合肥城域量子通信网,4年来运行良好,通信正确率达到99.6%,超过了目前的移动通信水平。  而量子科学实验卫星将在国际上首次实现高速星地量子通信,并连接地面的城域量子通信网络,初步构建中国的广域量子通信体系,为2030年建成全球化的量子通信卫星网络奠定基础。  据了解,我国能在全球量子通信研究和工程建设领域占得先机,是一大批科研工作者长期努力、勇于创新的结果。  在量子物理学诞生的100多年里,全球对它的研究长盛不衰。量子是指微观世界里不可分割的基本个体,比如日常生活中的光,就是由大量光量子组成的。量子有着诸如未知量子态不可复制、量子非定域性等不同于宏观物理世界的奇妙特性,若能掌握这些特性,则有望实现对信息处理能力革命性的突破。  例如量子具有叠加性,如果能制造出100个粒子相干操纵的量子计算机,在某些问题方面的处理能力将会比目前最快的超级计算机“天河二号”还快百亿亿倍。  在《西游记》里,孙悟空一个“筋斗云”就能越过十万八千里,几百年后科学家,在微观粒子层面上的实验验证了“筋斗云”这种超能力的可实现性。利用量子纠缠发展出的量子隐形传态,可以将物质的未知量子态精确传送到遥远地点,就像孙悟空的“筋斗云”一样,可以实现从A地到B地的瞬间传输。  潘建伟团队的实验就证明了这种可能性:2004年,利用五光子纠缠,团队首次实现了终端开放的、多接收用户的量子隐形传态;2006年,利用六光子纠缠,团队首次实现了两粒子复合系统的量子隐形传态;2015年更是首次实现了多个自由度的量子隐形传态。  “如果我们带着一个保险箱去北京开会,而保险箱的钥匙落在合肥了,在合肥的同事可以通过量子隐形传态将钥匙的每一个特征都精确传送到北京,而在此过程中他并不掌握这把钥匙的任何信息。这在经典世界中是不可想象的。”潘建伟说。  潘建伟团队有着明确的科研路线图:通过量子通信研究,从初步实现局域量子通信网络,到实现多横多纵的全球范围量子通信网络,以保证信息传输的绝对安全;通过量子计算研究,为大规模计算难题提供解决方案,实现大数据时代信息的有效挖掘;通过量子精密测量研究,实现新一代定位导航等等。  今年初,以潘建伟、彭承志、陈宇翱、陆朝阳、陈增兵为主要完成人的中科大“多光子纠缠及干涉度量”团队,获得国家自然科学奖一等奖。  而在此前一个月,英国物理学会评选出的2015年度国际物理学十大突破公布,潘建伟和陆朝阳因首次实现同时量子隐形传输一个基本粒子(光子)的两个内秉属性的工作,入选并位列榜首,这也是在中国本土完成的科研工作首次获此荣誉。  据介绍,今年量子科学实验卫星和“京沪干线”两大项目如期建成后,将为我国和全球的量子通信发展打开一个更为广阔的全新局面。
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中国“量子通信”书写传奇 筹划发射新型通信卫星发布时间:& &浏览次数:63& & 在2015年国家科学技术奖励大会上,一支由中国科技大学的“70后”院士、“80后”教授组成的“青春战队”格外引人注目。他们在中科院院士潘建伟带领下,凭借“多光子纠缠和干涉度量学”,奋力摘得国家自然科学一等奖。他们所研究的光子,是量子的一种。
  量子是一个能量的最小单位,所有微观粒子如分子、原子、电子、光子等都是量子的一种表现形态。我们看到的光,就是由数以万亿计的光量子组成的。研究量子有什么用?用处很多,比如:利用量子纠缠,我们的通信将能实现绝对安全,让“棱镜门”等泄密事件从此作古;若制造出 100 个粒子纠缠的量子计算机,其计算速度将比目前最快的超级计算机“天河二号”还快百亿亿倍。更神奇的是,利用量子隐形传态,未来人类往返世界各地,甚至进行星际旅行,需要的时间也仅仅是“嗖”的一下。
  事实上,中国的量子通信技术已达到世界顶尖水平,领先欧美国家。今年,世界上第一条量子通信保密干线“京沪干线”将开通。同时,由中国科学家自主研发的世界首颗“量子科学实验卫星”也发射在即。潘建伟在接受采访时表示,我国正以这两大工程构建一个天地一体化的量子通信网络雏形,最终目标是建立一个覆盖全国甚至覆盖全球的广域量子保密通讯网络。
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22分钟前 来自 微博
5月9日,中国科学院院士、中科大常务副校长潘建伟确认量子通信卫星将按照原定计划在7月发射。
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