可移动量子卫星地面站与墨子号实现星地对接

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12 月 30 日晚 23 点 31 分至 23:39 分,在济南量子技术研究院的楼顶,可移动量子卫星地面站发出了一道红色的光,寻找到天空中过境的一点绿光,最终,红、绿光“握手”,实现星地对接。

该“绿光”即 2016 年升空的“墨子号”量子卫星。如今,“墨子号”过境,与移动量子卫星地面站对接的短短几分钟内,已经完成了海量的信息加密传输。

全球首个可移动量子卫星地面站与“墨子号”首次对接,时间持续了约 8 分钟。此举可谓新年大礼!

据悉,济南量子技术研究院自 2019 年开始启动小型化量子通信卫星地面站系统项目,12 月 24 日完成了地面站部署,并与“墨子号”量子科学实验卫星对接测试成功,这标志着我国首个小型化可移动量子卫星地面站在济南建设完成。

位于济南量子技术研究院楼顶的这座地面站,大约只有一个油漆桶大小,重量仅 80 多公斤,加上 28 厘米望远镜的设备,便构成了一个可移动量子卫星地面站,它由中国科大、科大国盾、济南量子技术研究院承担建设,是我国首个小型化可移动量子卫星地面站。

“墨子号”距离地面 2000 公里。星地对接时,“墨子号”的绿色光束由星到地,地面站的红色光束由地到天。完成对接后,“墨子号”可以分发秘钥,济南这里的地面站接收后可以进行秘钥试验。

中国科学技术大学教授、济南量子技术研究院执行院长张强介绍,这座移动量子卫星地面站是量子技术产品化的一个突破。

“墨子号”当时发射时用的地面站重达十几吨。经过上千次的实验,研发人员成功将地面站小型化,不但制造成本大幅压缩,还可以装载在车上随时随地使用;将来,可以在产业化方面广泛地推广。

当前,济南量子通信试验网已成功接入“京沪干线”,成为我国广域量子通信网络中的重要组成部分。在此基础上建设的“墨子号”量子卫星济南地面站,将开展量子密钥分发等相关技术研究,并对接济南城域网络,进一步服务政务、金融、教育等领域需求,打造“量子+”应用示范新工程。

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