興隆天文台成功接收全球首顆量子通信衛星通信信號

空中「針尖」對「麥芒」功勛簿上有咱興隆一筆

這一世界級的重大突破為建立最安全保密的全球量子通信網路奠定了可靠基礎

本報訊（記者劉春雨、汪瑞華、韓元信）12月19日，國際頂尖學術期刊《Nature》(《自然》)發布消息，中國科學技術大學教授、量子通信科學衛星「墨子號」首席科學家潘建偉上榜全球「2017年度改變世界的十大科學人物」。本年度，他率領量子「夢之隊」，讓中國「墨子號」量子科學實驗衛星在國際上首次成功實現從衛星到地面的高速量子密鑰分發。這一世界級的重大突破，為建立最安全保密的全球量子通信網路奠定了可靠基礎。「墨子號」量子密鑰分發實驗採用衛星發射量子信號,河北興隆觀測站「不辱使命」，成功接收了全球首顆量子通信衛星通信信號。

興隆觀測站作為量子科學實驗衛星重要通信地面站，承擔了多項測試實驗和天地一體化實驗任務。

「興隆天文台是全亞洲最大的光學天文觀測基地，全年晴天天數在240到260天左右，晴天多，大氣穩定，視寧度只有1.5個角秒，生態環境好，利於進行天文觀測。」中國科學院國家天文台興隆觀測站工程師陳穎為介紹。

對全國布站的5個量子通信地面光學站而言，完成天地一體化實驗的最大難度為星地光路的對準，即要求衛星發射的光子準確到達預定的地面光學站，讓天上的「針尖」對上地面的「麥芒」，而「針尖」始終處於高速飛行狀態，能否實現「針尖對麥芒」的高精度天地對接是天地一體化實驗的重要基礎。

繁星點點遍布黑色夜空，在河北興隆海拔900米的連營寨山頂——全亞洲最大的光學天文觀測基地，「墨子號」量子衛星過境打出的綠色信標光和地面的1米口徑望遠鏡打出的紅色信標光「握緊」雙手，首次實現「針尖對麥芒」成功對接。

「當兩束光互相對接上之後，就可以進一步實現量子密鑰分發了」，中國科技大學博士生吳騁負責跟蹤墨子號，進行星地量子密鑰分發實驗。

與經典通信不同,量子密鑰分發通過量子態的傳輸,在遙遠兩地的用戶共享無條件安全的密鑰,利用該密鑰對信息進行一次一密的嚴格加密,這是目前人類唯一已知的不可竊聽、不可破譯的無條件安全的通信方式。

「量子通信被認為是下一代通信和計算機技術的支撐性研究,是全球物理學研究的前沿與焦點領域，量子通信技術將在20至30年後對人類社會發展產生難以估量的影響。」潘建偉說。

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