中国将于8月发射全球首个量子卫星，建量子保密通信实验体系

中国首颗量子科学实验卫星于今年8月发射，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建一个天地一体化的量子保密通信与实验体系。

作为中科院空间科学先导专项的第三颗科学卫星，量子科学实验卫星2011年正式立项。此前，中国已发射多枚科学实验卫星。2015年12月17日，暗物质粒子探测卫星“悟空”在酒泉卫星发射中心成功发射，目前已获取大量科学数据。紧接着，中国首颗微重力返回式科学实验卫星“实践十号”，也于今年4月6日成功发射，并按计划圆满完成了空间科学实验任务。

经过5年研制，量子卫星已完成总装，正在进行出厂前的最后一轮加电测试。在通过出厂评审之后，量子卫星将于今年6月转运到酒泉卫星发射中心，并于8月进行发射。

量子科学实验卫星首席科学家、中科院院士潘建伟称，对于普通的卫星而言，只要顺利升空就意味着至少成功了一半。但对于量子卫星来说，发射升空却仅仅只是开始，卫星在太空中与地面几个光学实验站的“互动”，才是此次量子卫星实验的重头戏。

“量子密钥分发比较简单，就是相当于，我在卫星上，你在地面，我就给你发一连串的单光子下来，发到你手中，你能把信号给解码出来，这任务就完成了。4个光学地面站就可以来接收卫星下来的信号，那我们就可以进行量子通讯，那么在卫星的帮助之下，这4个地面站任何两两之间的地面站都可以实现一个安全的通讯，我们就可以组网了。”

在首颗量子科学实验卫星发射后，中国还将陆续发射多颗量子卫星，力争在2030年前后率先建成全球化的广域量子保密通信网络，这也是中国在量子通信领域的发展目标之一。

其实，量子卫星平台上所搭载的仪器和设备直接决定着卫星执行特定任务的能力。据央视新闻此前报道，量子卫星所搭载的四种有效载荷，分别是量子密钥通信机、量子纠缠发射机、量子纠缠源和量子试验控制与处理机。量子卫星发射后，天地一体化量子科学实验系统将投入正式运行，完成包括星地高速量子密钥分发、广域量子通信网络、星地量子纠缠分发以及地星量子隐形传态等多项科学实验任务。

上述这些都为量子通信进行服务的，但量子通信其实算不上是真正的通信，其主要是根据量子物理原理，提供一种全新方式对信息进行编码、存储、传输和逻辑操作，并对光子、原子等微观粒子进行精确操纵，以确保通信安全和提升计算速度等。虽然量子通信不可能真的超光速，但其使通信更快、更安全的优势，使其在军事、金融和个人私密方面意义重大。

目前中国在量子通信领域已处于世界领先位置，为了加快量子通信的发展，2013年中国启动了光纤量子通信骨干网络工程“京沪干线”项目，该项目将于今年下半年全线开通。再加上量子卫星的发射，这意味着自上世纪80年代起，至今历经30多年的量子信息研究，终于开始走向实用。

潘建伟曾打比方称，如果说“京沪干线”像连接地面每个城市、每个信息传输点的“网”，量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。当这张纵横寰宇的量子通信之“网”织就，海量信息将在其中来去如影，并且“无条件”安全。

此外，在科学卫星的研制和发射方面，中国科学院国家空间科学中心主任吴季近日在接受人民日报采访时称，“今年8月发射完量子科学实验卫星后，年底前还将发射一颗硬X射线调制望远镜卫星。此外，还计划在未来5年左右研制并发射5颗新的科学卫星，有望在空间科学、技术和应用方面取得一系列重大创新突破。”

吴季透露称，目前中科院已遴选出的这5个科学卫星项目包括：中欧联合空间科学卫星任务太阳风—磁层相互作用全景成像卫星计划、磁层—电离层—热层耦合小卫星星座探测计划、全球水循环观测卫星、爱因斯坦探针和先进天基太阳天文台。