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【江淮晨报】“墨子号”首次实现白天传输 为构建“量子星座”打下技术基础

时间:2017-07-27 02:07:51 来源:江淮晨报|
  晨报讯 天空中有猎户座、双子座、小熊座,未来,或许还会有个“量子星座”。科大潘建伟团队提出构建由多颗低轨道卫星或高轨道卫星组成的“量子星座”,建立覆盖全球的实时量子通信网络,并首次在地面条件下实现白天远距离自由空间量子密钥分发。这意味着,目前"墨子号"可以实现在白天传输,为下一步构建量子星座打下了坚实的技术基础。  

  “卫星在飞跃我们头顶的时间非常短,一天的有效实验时间只有200-300秒左右。”潘建伟说,在目前的条件下,太阳光会将信号湮灭,因此卫星实验只能在夜间工作,对精度要求很高。“这也是我们在努力的方向,希望在‘十三五’期间,通过努力,可以使卫星送入高轨运行,24小时传递数据。”  

  据悉,基于卫星平台的量子通信是构建覆盖全球量子通信网络最为可行的手段,“墨子号”目前已经在国际上成功实现了首次星地量子通信。然而由于阳光噪声的影响,“墨子号”卫星只能在夜晚工作,单颗该类低轨道卫星至少需要三天才能完成全球范围内地面站点的覆盖。  

  为了提高通信效率和卫星量子通信实用化水平,科学家们设想了一种可行的解决途径——构建由多颗低轨道卫星或高轨道卫星组成的量子星座,建立覆盖全球的实时量子通信网络。  

  “这其中有两个难题,一个是通信距离较远导致的链路损耗较大,二是随着卫星轨道的升高,卫星被太阳光照射的概率增大。”相关研究人员告诉记者,为了抑制白天阳光背景噪声,潘建伟团队通过优化光学系统、发展频率上转换单光子探测技术、发展自由空间光束单模光纤耦合技术等三个方面技术找出思路。  

  综合这三项技术,研究小组在青海湖相距53公里的两点间完成了白天阳光背景下的量子密钥分发实验,实验结果验证了太阳光背景下开展星地、星间量子密钥分发的可行性,为下一步构建“量子星座”打下了坚实的技术基础。晨报记者 于巧妮 通讯员 曾皓  

  《江淮晨报》 2017年7月26日 http://epaper.hf365.com/jhcb/html/2017-07/26/content_318384.htm

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