"墨子号"量子科学实验卫星,上天都要忙些啥

2024-05-08 11:37

1. "墨子号"量子科学实验卫星,上天都要忙些啥

  量子卫星是中国科学院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一,其主要科学目标一是借助卫星平台,进行星地高速量子密钥分发实验,并在此基础上进行广域量子密钥网络实验,以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破;二是在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验,开展空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。
  墨子号在未来两年将在世界上首次开展四项实验任务以达成两大科学目标:进行经由卫星中继的“星地高速量子密钥分发实验”,并在此基础上进行“广域量子通信网络实验”,以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破;及进行“星地双向纠缠分发实验”与“空间尺度量子隐形传态实验”,开展空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。除了卫星之外,地面上也建设了四个量子通信地面站(分别位于河北兴隆、新疆乌鲁木齐、青海德令哈、云南丽江)以及位于西藏阿里的量子隐形传态实验站。除此以外,奥地利科学院和维也纳大学的科学家也与中国方面合作,在维也纳和格拉茨设置了地面站 。

"墨子号"量子科学实验卫星,上天都要忙些啥

2. 量子科学实验卫星为什么叫墨子号

量子科学实验卫星叫墨子号的原因是:墨子最早通过小孔成像实验发现了光是直线传播的。
中国自主研制的世界首颗量子卫星被命名为“墨子”,之所以起名“墨子”,是因为墨子最早通过小孔成像实验发现了光是直线传播的,第一次对光直线传播进行了科学解释-这在光学中是非常重要的一条原理,为量子通信的发展打下了一定的基础。

墨子还提出了某种意义上的粒子论。光量子学实验卫星以中国科学家先贤墨子来命名,体现了中国的文化自信。与其他先秦诸子相比,墨子不但在思想、政治方面创立了自己的学说,还在科学、技术、逻辑、军事等方面有自己的建树,是最早崇尚科学理性的古代思想家,堪称古代全能型的人物。

墨子号是什么?
“墨子号”是中国第一颗,也是世界第一颗上天的量子科学实验卫星,这次验证了基于卫星的QKD可以在距离+安全性上较此前方案有更好表现之后,展望未来,卫星量子通信的规模化应用将值得期待。
“墨子号”不直接传递信息,而是分配“秘钥”,也就是解码加密信息的钥匙,功能类似谍战片中的密码本。不同的是,量子通信的密码不是预先规定,而是通信时随机产生的,给加密信息上了双保险。

3. 墨子号量子科学实验卫星


墨子号量子科学实验卫星

4. 墨子号,量子科学实验卫星有哪些先进的地方呢?

对于量子通信,现在所有技术都有一个基本的限制,即由于量子的非克隆定理,携带量子信息的光子不能像经典通信中的中继放大那样放大信号。在这种情况下,光子在光纤中的传播是有损的,目前的技术只能实现 100 公里的传播。现在也有关于量子中继器的研究,例如郭光灿教师实验室进行的固态量子存储研究,其最终目标是成功开发量子中继器。然而,量子中继器和量子计算机的研究难度基本相同,因此可能需要很长的研究时间才能实现。

基础量子理论非常成熟,这是我们大学三年级学习量子力学时我们的老师特别强调的。量子力学不可理解的事情不是他的模糊理论或错误或遗漏,而是对一些基本公理的解释。例如,观察问题确实有一些难以理解的东西,这很难理解,一加一等于二,但这并不影响我们用它来推出一加二等于三,或者自然数是亚伯群,但是量子理论真正难以理解的是上个世纪初,因为它颠覆了当时的概念。

然而,在上个世纪初有太多的思想被颠覆,包括量子理论的非局部化和时间与空间的关系。包括贝尔不等式,这完美地解释了epr悖论,即量子力学不存在经典物理学的局部,量子力学的幽灵般的超距离效应确实存在,这是真的·随机的,但它不能传输经典信息,到处都有粒子加速器碰撞,因为电子衍射这只是量子力学初期的一个思考实验,即使经过一系列的实验,例如宏观粒子的衍射,量子力学的图像在所有人类观察方法下都相当清晰和准确。

关于墨子号量子科学实验卫星有哪些先进的地方呢的问题,今天就解释到这里。

5. 量子实验卫星墨子号的科学任务包括

墨子号量子科学实验卫星是中科院空间科学战略性先导科技专项于2011年首批确定的五颗科学实验卫星之一,旨在建立卫星与地面远距离量子科学实验平台,并在此平台上完成空间大尺度量子科学实验,以期取得量子力学基础物理研究重大突破和一系列具有国际显示度的科学成果,并使量子通信技术的应用突破距离的限制,向更深的层次发展,促进广域乃至全球范围量子通信的最终实现。同时,该项目将为广域量子通信各种关键技术和器件的持续创新以及工程化问题提供一流的测试和应用平台,促进空间光跟瞄、空间微弱光探测、空地高精度时间同步、小卫星平台高精度姿态机动、高速单光子探测等技术的发展,形成自主的核心知识产权。

墨子号量子科学实验卫星专项的主要科学目标为:进行星地高速量子密钥分发实验,并在此基础上进行广域量子密钥网络实验,以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破;在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验,开展空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。

量子实验卫星墨子号的科学任务包括

6. 量子通讯卫星为什么命名为墨子号

  我国量子科学实验卫星首席科学家、中国科学院院士潘建伟在酒泉卫星发射中心接受媒体采访时透露,量子科学实验卫星已正式命名为“墨子号”。这是量子卫星的名字首次公开。潘建伟说:“卫星之名取自于我国科学家先贤,体现了我们的文化自信。”
  在潘建伟看来,哲学家、墨家学派创始人墨子也是一位鲜为人知的伟大科学家,《墨经》里记载了世界上第一个“小孔成像”实验,该实验解释了小孔成倒像的原因,而这正是现代照相技术原理的起源。
  潘建伟说,这个实验指出了光是沿着直线传播的,也是第一次对光直线传播进行科学解释——这在光学中是非常重要的一条原理,为量子通信的发展打下了一定的基础。取“墨子号”来命名量子卫星,和卫星本身的意义相符,也体现了我们的文化自信。
  量子科学实验卫星“墨子号”是世界上第一颗量子科学实验卫星,即将择机发射。目前,这颗卫星发射前的准备工作已基本完成。
  根据潘建伟的说法,量子通信是目前人类唯一已知的无条件安全的通信方式,根据量子理论能解决通信安全的问题。我国发射全球第一颗量子科学实验卫星,意味着将在世界上率先实践量子通信。(中国青年报·中青在线记者邱晨辉)

7.  全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”什么时候发射的?

天宫遨游、蛟龙探海、天眼探空、悟空探秘、墨子传信、大飞机一飞冲天!随着创新驱动发展战略的大力实施,中国创新经历前所未有的“黄金五年”,干成了多件长期干不成的“大事”。党的十九大报告中指出的以天宫、蛟龙、天眼、悟空、墨子、大飞机等为代表的一系列重大科技成果,让世界目光再次聚焦耀眼的“东方奇迹”。

在一些西方媒体眼中,“世界的创新看东方,东方的创新看中国”已成为一种新主流、新习惯。“天高地迥,觉宇宙之无穷”。5年来,中国人对浩瀚宇宙的探索一往无前。
2016年中秋之夜,中国第一个真正意义上的空间实验室——天宫二号顺利升空。从无人飞行到载人飞行,从一人一天到多人多天,从舱内实验到太空行走,从单船飞行到组合体稳定运行……中国航天用20多年时间,跨越了发达国家近半个世纪经历的路程。
经过一年紧张调试,直径500米、全球最大单口径射电望远镜“中国天眼”报告了它观测宇宙奥秘所捕捉到的最新成果——确认了多颗新发现脉冲星,这开启了我国天文望远镜原创发现的新时代。2015年我国成功发射暗物质粒子探测卫星“悟空”,目前正高精度地测量暗物质存在的间接证据,站在全球研究的最前沿探索宇宙起源的奥秘。

全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”于2016年8月发射,将“绝对保密”的量子通信从理论向实用化推进了一大步,为我国引领世界量子通信技术发展奠定坚实基础。2000多年前的墨子不会想到,他的名字有朝一日会成为中国科技创新的一个标志。

 全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”什么时候发射的?

8. 墨子号量子科学实验卫星到底有什么先进之处让其他国家望尘莫及?

  “墨子号”是中国于2016年8月16日发射的一颗量子科学实验卫星,这是世界上第一颗量子科学实验卫星。墨子号升空时肩负着三大科学任务:星地间量子密钥传输;千公里级量子纠缠分发检验贝尔不等式;星地间量子隐形传态。墨子号升空大约1年后这三大任务就已圆满完成。  
  墨子号的设计寿命只有2年,目前仍在超期服役。前不久利用墨子号发出的纠缠光子对,潘建伟等人在国际上首次实现了基于量子纠缠的千公里级量子密钥分发。今年5月份还曾在国际上首次实现了量子安全时间传递的原理性实验验证。这些成就的取得与中国拥有墨子号卫星有着密切关系。
  如果在实验室或大气层、光导纤维中传输纠缠光子,量子纠缠的分发距离不会很长。到了太空自由空间中,光子的传输几乎不会受到任何阻碍,这是将量子纠缠发射装置送到太空的原因。  
  把量子纠缠发射装置、通讯装置等直接送进太空并不能像在地面上这样发挥作用,除了要克服太空高真空、高温、低温、强辐射等恶劣环境,还必须保证在地面上能够接收到来自墨子号卫星发射的信号。
  墨子号卫星没有送到地球卫星的同步轨道上,因为地球卫星的同步轨道高达3万5千多千米,在那样的高度几乎一直被太阳照射,发出的信号很容易受到太阳光的干扰。墨子号卫星距离地面的高度大约是500千米,在这样的高度卫星以接近第一宇宙速度的速度高速飞行,它发出的光子需要准确投到地面接收装置中,这需要非常高的对准精度。潘建伟和央视记者董倩对话时提到的看清木星轨道上的车牌,指的就是这种对准精度。另外潘建伟还提到看清月球上火柴发出的光,这指的是600万个光子衰减到只剩1个时也能够探测到。只有探测精度达到这种程度才能将量子卫星送进太空,并依靠卫星完成各种科学实验。日本曾经发射了一颗卫星也号称是量子通信卫星,但是它没有墨子号这样的精密技术,它并不是真正意义上的量子通信卫星。