我國首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星即將于本月中下旬擇機(jī)發(fā)射升空,目前這顆衛(wèi)星在發(fā)射前的準(zhǔn)備工作已經(jīng)基本完成。那么,作為我國的黑科技,量子衛(wèi)星的通訊優(yōu)勢在哪里?
升空只是開始，空地實(shí)驗(yàn)是重頭戲
從量子衛(wèi)星7月初運(yùn)抵酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心后,相關(guān)部門對(duì)衛(wèi)星開展了為期20余天的技術(shù)區(qū)測試與檢查工作,包括衛(wèi)星的光學(xué)性能、電性能及安裝精度的檢驗(yàn),另外為衛(wèi)星供電的太陽能陣帆板也已經(jīng)安裝完畢。
作為我國發(fā)射的首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,同時(shí)是世界上首顆量子衛(wèi)星,其科技含量及精密程度都達(dá)到該研究領(lǐng)域前所未有的高度,因此衛(wèi)星載荷的安全性極其重要,在衛(wèi)星發(fā)射當(dāng)天,系統(tǒng)工作人員還將對(duì)其進(jìn)行最后的檢測和狀態(tài)設(shè)置的確認(rèn)。
量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星系統(tǒng)總師朱振才表示,“我們在技術(shù)區(qū)的測試,包括我們在裝到火箭上、塔架上的測試,衛(wèi)星的狀態(tài)都是良好的。到目前為止,衛(wèi)星的各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到我們的設(shè)計(jì)要求,衛(wèi)星的工作狀態(tài)是正常的。”
通過3D模型可知,這顆量子衛(wèi)星是一個(gè)立方體,高1.7米左右、重640公斤,內(nèi)部構(gòu)造分成上下兩層:下層是衛(wèi)星的常規(guī)裝置,上層是和實(shí)驗(yàn)相關(guān)的量子衛(wèi)星的核心裝置。這些裝置主要是參與量子衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)中的一些核心部件,將同地面實(shí)現(xiàn)與量子相關(guān)的一系列實(shí)驗(yàn)。
該項(xiàng)目包括1顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,以及4個(gè)量子通信地面站和1個(gè)空間量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)站為核心的空間量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。衛(wèi)星將搭載量子密鑰通信機(jī)、量子糾纏發(fā)射機(jī)、量子糾纏源、量子實(shí)驗(yàn)控制與處理機(jī)等。
量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星首席科學(xué)家、中科院院士潘建偉表示,普通衛(wèi)星只要順利升空就意味著至少成功了一半。但對(duì)于量子衛(wèi)星來說,發(fā)射升空卻僅僅是開始,衛(wèi)星在太空中與地面幾個(gè)光學(xué)實(shí)驗(yàn)站的“互動(dòng)”,才是此次量子衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)的重頭戲。
未來3-5年，市場規(guī)模超百億
量子是物質(zhì)和能量的最小單元,每個(gè)量子都不可分割、不可復(fù)制,量子狀態(tài)不可測量。也正是因?yàn)檫@個(gè)特性,決定了通過量子通信傳輸?shù)男畔⒉粫?huì)被竊聽,不會(huì)被破解,也從原理上確保了量子通信傳輸?shù)纳矸菡J(rèn)證、傳輸加密以及數(shù)字簽名等內(nèi)容的無條件安全,從根本上永久性解決信息安全問題。
在濟(jì)南建有世界上已知規(guī)模最大的量子通信試驗(yàn)網(wǎng)。目前,我國已建成的城域量子通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)量和長度均全球領(lǐng)先,中國不管是技術(shù)還是在產(chǎn)業(yè)化上都走在了世界前列。在未來3-5年,量子通信的市場規(guī)模有望達(dá)到100億-130億元。
隨著相關(guān)技術(shù)研究的深入以及量子通信商業(yè)化的展開,量子通信產(chǎn)業(yè)有望成為全球市場規(guī)模過千億級(jí)別的行業(yè)。
市場人士預(yù)計(jì),2019年前后,量子通信將會(huì)拓寬服務(wù)模式,向全社會(huì)的網(wǎng)上轉(zhuǎn)款、支付等消費(fèi)行為延伸。運(yùn)營商開始主導(dǎo)全國性的組網(wǎng)建設(shè),量子通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)建立,到2023年,全國性的量子通信網(wǎng)絡(luò)有望建成。而從長期看,量子通信很有可能成為人們網(wǎng)絡(luò)通信的必經(jīng)通道。量子通信模塊被集成在各類通信終端中,成為信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施。
未來,我國還將陸續(xù)發(fā)射衛(wèi)星,建成全球第一個(gè)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間量子通信的國家。按照規(guī)劃,到2020年,中國將實(shí)現(xiàn)亞洲與歐洲的洲際量子密鑰分發(fā),屆時(shí)連接亞洲與歐洲的洲際量子通信網(wǎng)也將建成。到2030年左右,中國將建成全球化的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)。
