2011年，中科院正式啟動全球首顆“量子科學實驗衛星”的研製，這既意味著中國科學家率先向星地量子通信發起挑戰，更意味著中國或將領先歐美獲得量子通信覆蓋全球的能力。
我國發射的全球首顆量子科學實驗衛星被正式命名為“墨子號”。量子衛星首席科學家潘建偉院士說，墨子最早提出光線沿直線傳播，設計了小孔成像實驗，奠定了光通信、量子通信的基礎。以中國古代偉大科學家的名字命名量子衛星，將提升我們的文化自信。
2016年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世界首顆量子科學實驗衛星（簡稱“量子衛星”）發射升空。
基本介紹
- 中文名：墨子號
- 發射日期：2016年8月份6日1時40分
- 發射火箭：長征二號丁
2016年8月16日1時40分，我國在酒泉用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射升空。此次發射任務的圓滿成功，標誌著我國空間科學研究又邁出重要一步。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，其主要科學目標是藉助衛星平台，進行星地高速量子密鑰分發實驗，並在此基礎上進行廣域量子密鑰網路實驗，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。
2001年，31歲的潘建偉從歐洲回國，在中科大組建了量子信息實驗室。2003年，當大多數人仍致力於在實驗室內部的原理性演示時，潘建偉和同事們已經萌生了“天地一體化”量子通信網的初步構想，“量子科學實驗衛星”正是這個構想中的關鍵節點。
“工欲善其事，必先利其器”。圍繞這一遠景目標，潘建偉團隊開始了十餘年的技術積累。他帶領團隊在自由空間量子密鑰分發、量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗等方面不斷取得國際領先的突破性成果。
2005年，潘建偉團隊在世界上第一次實現13公里自由空間量子通信實驗，證實光子穿透大氣層後，其量子態能夠有效保持，從而驗證了星地量子通信的可行性。
隨後，他們又不斷創造“傳奇”：16公里自由空間量子隱形傳態、百公里級自由空間量子通信、星地量子通信的全方位地面驗證實驗……為星地量子通信打下了堅實基礎。
經過十多年的發展，中國在量子通信領域已成為名副其實的世界勁旅。而這十多年間，從構想、攻關、立項到突破，人類歷史上第一顆量子通信衛星終成現實。
潘建偉說，“墨子號”發射以後，如果效果達到預期，下一步還計畫發射“墨子二號”“墨子三號”。“單顆低軌衛星無法覆蓋全球，同時由於強烈的太陽光背景，目前的星地量子通信只能在夜間進行。要實現高效的全球化量子通信，還需要形成一個衛星網路。”
未來，一個由幾十顆量子衛星組成的“璀璨星群”，將與地面量子通信幹線“攜手”，支撐起“天地一體”的量子通信網。
到2030年左右，中國力爭率先建成全球化的廣域量子保密通信網路。在此基礎上，構建信息充分安全的“量子網際網路”，形成完整的量子通信產業鏈和下一代國家主權信息安全生態系統。
“安全的通信是屬於我們的，但是科學研究是面向全世界開放的。”潘建偉透露，第一個開放的項目是與奧地利科學院合作，實現北京和維也納之間的洲際量子保密通訊，之後將和更多國家合作開展量子信息技術方面的研究。
繼量子衛星之後，潘建偉團隊還計畫開展空間站“量子調控與光傳輸研究”項目，研究星間量子通信技術等，同時進行量子密鑰組網套用等研究，為下一步衛星組網奠定技術基礎。
“隨著中國科技的迅猛發展，我相信量子通信將在10年左右時間輻射千家萬戶。期盼在我有生之年，能親眼目睹以量子計算為終端、以量子通信為安全保障的量子網際網路的誕生。”潘建偉說，“我相信中國科學家們做得到。”
