全球首顆量子衛星升空 「墨子號」通訊無法截破 軍事價值大

【明報專訊】中國研製的全球首顆量子科學試驗衛星「墨子號」，昨日凌晨1時40分在甘肅酒泉衛星發射中心成功升空。量子衛星由於從根本上解決了信息安全問題，在軍事通訊中有巨大價值。據了解，中國將在2030年建成全球化的廣域量子通訊網絡，屆時量子衛星將廣泛應用於相關領域。


新華社報道，「墨子號」成功發射，將使中國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通訊，構建天地一體化的量子保密通訊與科學實驗體系。由於軍事信息通訊需要高效率、大容量傳輸和隱蔽性等特點，量子通信將在軍事領域發揮巨大的應用價值。


進行多項科學實驗

量子衛星首席科學家潘建偉院士介紹，量子通信的安全性基於量子物理基本原理，單光子的不可分割性和量子態的不可複製性保證了信息的不可竊聽和不可破解；從原理上確保身分認證、傳輸加密以及數字簽名等的無條件安全，可從根本上、永久性解決信息安全問題。


量子衛星2011年12月立項，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，一是進行星地高速量子密鑰分發實驗，並在此基礎上作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；二是在空間尺度進行量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗，在空間尺度驗證量子力學理論。


潘建偉介紹，「使用量子衛星，點對點傳輸，可以做到1秒鐘傳送100K密鑰數據；以後提高到1兆或10兆密鑰，這將極大推動量子通信實用化。」潘同時展望說，如果經過5年努力，可以得到量子衛星「星座」。「像北斗一樣，很多顆量子衛星在空中，將改變我們在信息安全上非常被動的局面。」中國的科學家將量子通訊形象比喻為：一瞬間，合肥的孫悟空崩潰了，北京出現一隻具備孫悟空身高和體重的猴子。「墨子號」升空，是試圖讓「孫悟空」在太空與地面之間瞬間轉移。


擬2030建全球通訊網絡

潘建偉指出，「墨子號」突破了一系列關鍵技術，包括高精度跟瞄、星地偏振態保持與基矢校正、星載量子糾纏源等，設計壽命為兩年。由於目前單顆低軌衛星無法覆蓋全球，科研團隊還將開展空間站「量子調控與光傳輸研究」項目，有望在2030年左右，建成全球化的廣域量子通信網路。屆時，中國將擁有一張屬於自己的通訊安全網。


另新華社援引德國整合量子科學和技術中心負責人托馬索·卡拉爾科（Tommaso Calarco） 稱，量子衛星可能會促進相關領域進一步發展，令現有技術更加準確、靈敏、安全且性能更佳。美國麻省大學的量子專家王晨表示，除了國家保密用途外，對普通人來說，也在保護商業機密以及個人隱私方面很有意義。


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