 |
| 墨子號量子衛星和地面興隆站進行的通信試驗。 |
今天下午，微博認證為中國科學院高能物理研究所研究員曹俊的網友@曹俊IHEP 發布了這樣一條微博：墨子號量子衛星和地面興隆站進行的通信試驗，紅光為地面發射，綠光為墨子號發射。
很科幻、很高大上有木有！
原來這是世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”與地面進行試驗的畫面。
微博說明為“ 現任中科院量子信息卓越創新中心副研究員”的網友@九維空間Sturman 解釋說，照片中的兩束光是信標光，對準衛星的地面兩個望遠鏡做高速跟瞄用的，不是用來做量子通信實驗的光(通信用單光子人們的肉眼也看不到)。綠色532納米從星到地，紅色810納米從地到天。
他說，衛星和地面站各有一個望遠鏡來收和發量子通信的單光子，所以需要旁邊用信標激光來瞄準。
至于為什么照片有紅綠光的效果，@曹俊IHEP 補充說，曝光200秒，所以看到一條線。
@九維空間Sturman 還透露，25日，興隆站和量子衛星成功激光光束對接，26日晚，阿里站和量子衛星成功激光光束對接。這種對接有多難：500km的軌道高度，第一宇宙速度，200mm口徑的望遠鏡，難度相當于你站在五十公里以外把一枚一角硬幣準確地扔進一列全速行駛的高鐵上的一個礦泉水瓶里！
據量子科學實驗衛星首席科學家潘建偉此前介紹，“墨子號”承擔著發射和傳輸光信號的重要任務，要想保證距離地球表面數百公里的光信號能夠順利被地面光學天線接收，難度就好比是“針尖對麥芒”一樣。
他解釋說，由于衛星發射的光信號是極其微弱的單光子級別，在由空間向地面傳輸的過程中會受到許多因素的干擾，比如星光、燈光等都將成為干擾信號傳輸的背景噪聲。此外，衛星的運動速度很快，地面的光學天線必須時刻緊跟衛星的“節奏”才有可能實現信號的準確接收。所以，在“墨子號”量子通信衛星的設計過程中，不僅要克服各種噪聲的干擾保證信號源的穩定，同時還要實現與地面光學天線的準確對接。盡管是如同“針尖對麥芒”般苛刻的實驗條件，但是在我國科學家的不懈努力下，如此不可思議的技術難題也依然得到了解決。
8月16日1時40分，我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將“墨子號”發射升空。
“墨子號”量子衛星是中國科學院空間科學先導專項首批科學實驗衛星之一，其主要科學目標是借助衛星平臺，進行星地高速量子密鑰分發實驗，并在此基礎上進行廣域量子密鑰網絡實驗，以期在空間量子通信實用化方面取得重大突破；在空間尺度進行量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗，開展空間尺度量子力學完備性檢驗的實驗研究。
除此以外，“墨子號”還將搭載第二代激光實驗系統，用新方法實現更高的信息傳遞速率。
工程還建設了包括南山、德令哈、興隆、麗江4個量子通信地面站和阿里量子隱形傳態實驗站在內的地面科學應用系統，與量子衛星共同構成天地一體化量子保密通信與科學實驗體系。
8月17日11時56分24秒，中科院遙感與數字地球研究所所屬中國遙感衛星地面站密云站在第23圈次成功跟蹤、接收到我國首顆量子科學實驗衛星“墨子號”首軌數據。
 |
| 墨子號量子衛星和地面興隆站進行的通信試驗。 |
 |
| 墨子號量子衛星和地面興隆站進行的通信試驗。 |
 |
| 墨子號量子衛星和地面興隆站進行的通信試驗。 |
 |
| 中國科學院高能物理研究所研究員解釋原因。 |
 |
| 地星隱形傳態實驗示意圖。 |
 |
| 量子通信地面站和阿里量子隱形傳態實驗站分布圖。 |
打印本頁
