2016年8月16日1時40分,我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射升空。此次發射任務的圓滿成功,標志著中國空間科學研究又邁出重要一步,將使我國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信,構建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。《中國航空報》航空專家張寶鑫在接受本網采訪時表示,量子衛星成功升空讓我們擁有了一面觀察太空的鏡子,火星或太陽系外更遠地方的變化,它將來都能實時傳回地球。
“不僅是世界首顆,而且一顆頂過去幾十顆。”
張寶鑫:“墨子號”是世界首顆成功升空的量子科學實驗衛星,這說明我國已率先將量子通訊技術應用于近似實際的應用范圍。如果試驗成功,這等于中國太空地面傳輸以后可能采用量子通訊衛星技術,其最大的優點是通訊頻率快、帶寬寬、加密性好。
張寶鑫:目前因為靜止軌道通訊衛星只能環繞在赤道上,所以有數量限制,中國每發生一顆就要向國際聯合會申請位置。假如中國目前要增加衛星數量卻無位置,就只能等待他國衛星淘汰。而量子衛星就可以解決這個問題,如果實驗成功,我們就可以用很少的衛星完成過去許多衛星的工作,可能一兩顆能頂過去幾十顆。雖然“墨子號”并非靜止軌道衛星,但這對我們來說也是有益嘗試。
“可從根本上保證國家信息安全。”
張寶鑫:“墨子號”成功升空近幾年可能不會給民眾生活帶來直觀影響,但是在國家安全和軍事戰略層面對國家形成了根本性的保障。目前,不論是基于民用還是軍用的互聯網,全世界13個根服務器沒有一個在中國。這是我國的網絡信息安全最大的威脅。每天互聯網留存的數據都在國外的服務器上轉換,從根本上講,我們的數據信息無保密性可言。如果我們通過量子衛星和量子通訊的突破,解決了最根本的通訊安全問題。那不論是從國家安全方面來說,還是國防,都會得到很大的幫助。另外從民用角度,如果我們廣泛使用量子通訊技術,那目前的一些網絡詐騙之類的問題也就可以得到有效的遏制。
“量子衛星就像可實時觀察太空的一面鏡子。”
張寶鑫:我國自主研發的量子衛星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。其中量子糾纏,遠距離升空交互傳輸將為我們國家下一階段升空探測提供非常好的技術性支撐。目前我國在地球表面的測控站數量有限,沒有美國全球布置測控站的能力,只在本國國土和一些友好國家有幾個測控站而已,所以如果有了這種交互傳輸技術支持,對我國進一步遠距離升空的探測,比如火星,太陽系之外,就會有很大幫助,其傳輸速度能支持我們從火星實時回傳數據。量子衛星就好像一面對著太空的鏡子,那邊有什么變化,這邊直接就能看到。
“從實驗階段到工業階段還有很多路要走,中國愿與世界共同進步。”
張寶鑫:前沿科技從提出理論到實際應用是一個漫長的過程,其中需要時間,也需要資金支持。中國近年一直加大在科技領域的投入,也在不斷提升自身的力量,不僅派留學生走出去,也把國外的科學家引進來。科技無國界,我國投入大量人力物力提升科技水平,造福改善民眾生活。客觀來說,不論是量子通訊還是未來先進的通訊手段,中國在根本上還是在解決自己的民生問題的同時,也愿同其他國家展開相應合作,實現共同進步。
張寶鑫:量子衛星的發展首先要看這次實驗的結果,我們要看到量子通訊技術現在還處于實驗室階段,從這個階段到工廠階段,還有很長的路要走。實驗室制取和大規模工業化制備有很大差異。我們國家今后主干通訊網是否采用量子技術?這需要國家層面決策。即使我國決定建立量子通訊技術的基干網,這里還涉及一系列通訊標準的設立和一些基礎設備的制造。并不是今天發生量子通信衛星,明天就全世界就能使用了。