量子号科学实验卫星
首颗量子科学实验卫星升空
··首颗量子科学实验卫星升空山东省东阿县实验中学王德胜【热点材料】2016年8月16日1时40分04秒，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。
这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
量子科学实验卫星的升空标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。
【知识链接】1．怎样理解科学技术的重要作用？科学技术是第一生产力，它决定着生产力的发展水平和速度。
科学技术已成为推动经济发展最重要的因素。
2．怎样理解教育的重要意义（作用）？百年大计，教育为本。
科学技术的发展，关键在人才。
高素质的人才是一个国家最为重要的资源，而人才的培养主要靠教育。
教育的根本任务是培养人，培养全面发展和具有创新能力的人。
当今世界，教育越来越成为提高一个国家创新能力的基础，教育水平的高低决定着人才培养的数量和质量，决定着一个国家的科技发展水平和创新能力，并最终决定着一个国家和民族的兴衰成败。
3．我国的科教国情是什么？新中国成立以来，特别是党的十一届三中全会以来，我国科技教育事业取得了辉煌成就，在航空航天等一些高科技领域处于世界的前列。
从整体上看，我国科技和教育的发展水平还比较落后，与发达国家相比还有较大的差距，自主创新能力不高。
4．怎样理解我国实施科教兴国战略是时代的正确选择？（为什么要实施科教兴国战略？）我国科技和教育的整体水平不高，制约着我国的经济和社会发展，使我国在激烈的国际竞争中面临着巨大的压力。
为了缩小与发达国家之间的差距，使我国在国际竞争中占据有利地位，就必须实施科教兴国战略，把科技和教育放在优先发展的战略地位。
大力发展科技，尤其是高新科技，可以提高我国的国际竞争力；大力发展教育，才能提高我国国民素质，培养更多的人才，把沉重的人口负担转变为巨大的人才优势。
我国实施科教兴国战略是时代的正确选择。
5．我国为什么要提高创新能力，走科技创新之路？（怎样理解科技创新？）（1）科学技术是第一生产力，科学技术已成为推动我国经济发展最重要的因素。
划时代的量子通信--写给世界第一颗量子科学实验卫星
划时代的量子通信--写给世界第一颗量子科学实验卫星划时代的量子通信--写给世界第一颗量子科学实验卫星九维空间发表于 2021-05-15 09:09量子信息是以量子物理学为基础的新一代信息科学技术。
主要包含两个方面，一个是信息的传输，即量子通信。
另一个是信息的处理，即量子计算。
20世纪初，普朗克、爱因斯坦、玻尔开创了量子物理学研究。
随后，海森堡、薛定谔、狄拉克等物理学家人建立了量子力学。
从此，量子物理学沿着两条路深刻地推动着人类文明发展。
一条路是“自上而下”的，即不断深入微观世界探索基本粒子。
我们经常听到的“高能物理（即粒子物理）”，“大统一理论”，“大型强子对撞机”等等就是来自这个领域。
另一条路就是“自下而上”的，就是认识身边的各种物质背后的量子力学规律，并在此基础上发展各种高新技术来改变世界。
我们经常听到的“凝聚态物理”，“半导体”，“激光”，“超导体”，“纳米材料”等等。
这条路曾经通过半导体技术催生了第一次信息革命，使我们今天能便捷地使用各种计算机，智能手机，和互联网。
但是这次信息革命是属于“经典信息”的革命。
虽然我们必须用量子力学才能理解半导体和激光的本质与工作原理，我们所处理的还是经典的二进制信息（即经典比特）。
信息传输和计算都基于经典物理学。
随着量子信息科学技术的诞生，这一条路逐渐发展到了一个全新的阶段，催生着第二次信息革命的出现，即属于“量子信息”的革命。
信息传输和计算都将直接基于量子物理学，处理量子比特。
量子通信作为排头兵，走在了这次信息革命的最前面，成为它的第一个突破点。
量子通信按照应用场景和所传输的比特类型可分为“量子密码”和“量子态传输”两个方向。
其中“量子密码”使用量子态不可克隆的特性来产生二进制密码，为经典比特建立牢不可破的量子保密通信。
目前量子保密通信已经步入产业化阶段，开始保护我们的信息安全；“量子态传输”是利用量子纠缠来直接传输量子比特，将应用于未来量子计算之之间的直接通信。
量子卫星之墨子
量子卫星之墨子我国发射的全球首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”，以“墨子号”命名以纪念墨子命名缘由于墨子在《墨经》中提出的“光学八条”，墨家逻辑是全球三大古老逻辑体系之一，而逻辑体系是科学的基础，墨子在两千多年前就发现了光线沿直线传播，并设计了小孔成像实验，奠定了光通信、量子通信的基础。
由于量子信号的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗,如果能够在技术上实现纠缠光子再穿透整个大气层后仍然存活并保持其纠缠特性,人们就可以在卫星的帮助下实现全球化的量子通信。
据中国科学技术大学教授、中国科学院院士、中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新主任潘建伟透露，中科院“量子科学实验卫星”预计2016年7月发射，这既是中国首个、也是世界首个量子卫星。
该卫星的发射将使中国在国际上率先实现高速星地量子通信，连接地面光纤量子通信网络，初步构建量子通信网络。
他还透露，“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程预计于今年下半年交付。
据悉，这一工程将构建千公里级高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，建成大尺度量子通信技术验证、应用研究和应用示范平台。
[6]2016年8月英媒称，中国科学家将发射世界首颗“量子卫星”，这有朝一日或许有助于建立一个极其安全的全球通信网络。
英国《每日邮报》网站8月3日报道，这个重达1300磅（约合590千克）的航天器中，含有一块能够产生纠缠光子对的晶体，这些光子对将被发射到中国和奥地利的地面卫星接收站中，从而形成一个“密钥”。
据《自然》杂志报道，该卫星计划于本月晚些时候在酒泉卫星发射中心进行发射。
如果这一为期两年的研究任务的初期实验能够获得成功，那么可能很快就会再发射多颗卫星。
研究人员正在努力证明粒子即使相距极远——该研究的实验距离约为750英里（约合1200公里）——也能保持纠缠。
此前为证明量子通信所做的研究显示，这一距离最长为180英里出头。
现在科学家们希望，太空中的光子传播能够将这一距离变得更长。
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我国成功发射世界首颗量子科学实 验卫星“墨子号”
2016年8月16日凌晨，由我国科学家自主研制的世界首颗量子科 学实验卫星“墨子号”成功发射。中国成为全世界首个发射升空量子 科学实验卫星的国家。这意味着中国站在了“量子物理”这个与未来 接轨的道路的最前端。中国再也不是一个世纪前那个刚刚诞生而手无 缚鸡之力的“婴儿”了。
量子科学实验卫星是什么号-量子科学实验卫星叫什么名字
量子科学实验卫星是什么号? 量子科学实验卫星
叫什么名字
1、首颗量子科学实验卫星叫墨子号。
世界首颗量子科学实验卫星是中国的，2016年8月16日凌晨1时40分，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星墨子号发射升空。
这让中国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
2、首颗量子通信卫星以我国古代科学家墨子的名字来命名。
墨子最早提出过光线沿直线传播的观点，进行了小孔成像实验。
用他的名字命名以纪念他在早期物理光学方面的成就。
3、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。
量子通信：量子科技中国标杆墨子号
量子通信：量子科技中国标杆墨子号环球网03-0409:05中国蓝田总公司转载近日，美国科学促进会宣布，“墨子号”量子科学实验卫星科研团队被授予2018年度克利夫兰奖，以表彰该团队通过实现千公里级星地双向量子纠缠分发，为推动大尺度量子通信实验研究做出的卓越贡献。
这是该奖设立九十余年来，中国科学家在本土完成的科研成果首次获得这一重要荣誉。
而几个月前，2018年12月17日，“墨子号”量子科学实验卫星完成的洲际量子密钥分发研究成果，还被列入美国物理学会2018年度国际物理学领域的十项重大进展。
圆满实现三大科学目标“‘墨子号’量子卫星圆满实现预定的全部三大科学目标，为我国在未来继续引领世界量子通信技术发展和空间尺度量子物理基本问题检验前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础。
”中国科学技术大学潘建伟教授告诉科技日报记者。
由于量子不可克隆原理，量子通信的信号不能像经典通信那样被放大，又由于光纤信道的固有衰减，量子通信的距离受到很大限制。
利用外太空几乎真空因而光信号损耗非常小的特点，通过卫星辅助可以大大扩展量子通信距离。
潘建伟团队为实现星地量子通信开展了一系列先驱性的实验研究。
“墨子号”量子科学实验卫星于2016年8月16日在酒泉卫星发射中心成功发射，2017年1月18日正式开展科学实验。
星地高速量子密钥分发是“墨子号”量子卫星的科学目标之一。
“墨子号”量子卫星与河北兴隆地面光学站建立了光链路，在1200公里通信距离上，星地量子密钥的传输效率比同等距离地面光纤信道高20个数量级(万亿亿倍)。
实现地星量子隐形传态是“墨子号”量子卫星的又一科学目标。
量子隐形传态可利用量子纠缠将粒子的未知量子态精确传送到遥远地点，而不用传送粒子本身。
“墨子号”量子隐形传态实验采用地面发射纠缠光子、天上接收的方式。
卫星过境时与海拔5100米的西藏阿里地面站建立光链路，地面光源每秒产生8000个量子隐形传态事例，向“墨子号”量子卫星发射纠缠光子，实验通信距离从500公里到1400公里，所有6个待传送态均以大于99.7%的置信度超越经典极限。
墨子精神的传承——量子卫星诞生记
特稿•Feature墨子不仅是一个思想家，军事家，还是一个科学家。
战国初期，他和学生做了第一个小孔成像实验，奠定了光的直线传播理论，同时也是一个量子论的原型。
世界上首颗量子科学实验卫星“墨子号”在2016年8月16日发射升空，距离墨子的小孔成像实验跨越了2400多年。
我们之所以以“墨子”这位古代先贤的名字为卫星命名，也是对中国传统文化的一份自信与敬意。
还有一方面的意义是赋予团队，以墨子的科学匠人精神打造世界上首颗量子卫星。
工程研制难度2011年，量子卫星工程正式启+演讲者：陈有梅（中科院微小卫星创新研究院 “墨子号”卫星结构主任设计师）图1：“墨子号”从星空向地面发出两道光，宛如两条长腿向前迈出一大步，这也象征着量子通信向实用领域迈出一大步。
“墨子号”卫星成功发射后：• 卫星发射成功入选了《环球科学》的十大新闻，以及中国的十大科技进展。
• 华尔街日报发表《沉寂了一千年，中国誓回发明创新之颠》的专题报道。
• 2017年习总书记的新年贺词中提到了“墨子号”飞向太空。
动，经过五年的研制，于2016年发射并交付使用。
五年才研制出一颗卫星，真的有那么难吗？真的有，以一项关键技术为例——星地光路对准。
卫星与地面站建立高精度光链路，是开展量子通信实验的前提。
卫星在轨道上以宇宙速度7.9km/s的速度飞行，而地面站随着地球的转动大概以0.46km/s的速度转动。
要求卫星上的两束光同时对准地球上的两个地面站，就好比坐在高速飞行的飞机上，往地面上一个易拉罐大小的洞口里扔硬币，难度可想而知，完全是针尖对麦芒的精度要求。
但是工程团队做到了。
图1左侧，是“墨子号”卫星与南山阿里地面站和兴隆地面站建立的光路连接。
值得骄傲的是，最初设置的跟踪精度目标是3.6个微弧度，实际上在轨实现的精度是2.5个微弧度。
团队是怎么实现这个方案呢？我们首先让卫星飞到第一个地面站上空，通过卫星的姿态调整初步对准和跟踪地面站，再通过卫星上的一台载荷设备来精确对准，然后通过卫星上第二台能够大范围机动的载荷设备实现第二个地面站的对准跟踪，在国际上我们也是首次实现了卫星上两台设备，同时对准两个地面站，最终实现2.5个微弧度的对准精度。
高考政治时政热点微专题第二集十八我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星
微专题十八我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星【背景材料】2016年8月16日，一颗以中国古代科学家墨子命名的墨子号卫星成为浩瀚宇宙中的新成员，开启为期两年的太空科学旅程。
这次在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星发射升空，标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。
墨子号承载着在国际上率先探索星地量子通信可能性的使命，并将第一次在空间尺度验证已有百年历史的量子理论的真实性。
这颗我国自主研发的量子卫星冲破了一系列高新技术，包括同时对准两个地面站的高精度星地光路对准、星地偏振态维持与基矢校正、星载量子纠缠源等工程级关键技术等，卫星设计寿命为两年。
量子卫星的成功发射和在轨运行，将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上维持和扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，有望推动我国科学家在量子科学前沿领域取得重大冲破，对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。
量子科学实验卫星工程首席科学家潘建伟介绍，卫星距离地面500千米，地面两个实验站相距1200千米，意味着量子卫星科学实验将在60万平方千米的范围内进行。
墨子号发射后，若是效果达到预期，下一步还计划发射墨子二号、墨子三号等，形成“量子星群”。
量子通信的安全性是基于量子物理大体原理，可从根本上、永久性解决信息安全问题。
未来，我国还将陆续发射卫星，成为全世界第一个实现卫星和地面之间量子通信的国家。
依照计划，到2020年，我国将实现亚洲与欧洲的洲际量子密钥分发，届时联接亚洲与欧洲的洲际量子通信网也将建成。
到2030年左右，我国力争率先建成全世界化的广域量子保密通信网络，在此基础上构建信息充分安全的“量子互联网”，形成完整的量子通信产业链。
本次任务还搭载发射了中科院研制的稀薄大气科学实验卫星和西班牙科学实验小卫星。
长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院研制。
这次发射是长征系列运载火箭的第234次飞行。
量子卫星与保密通信
人民日报海外版/2016年/8月/27日/第009版科教观潮量子卫星与保密通信本报记者彭训文日前，中国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”（以下简称量子卫星），将在世界上首次实验卫星和地面之间的量子保密通信。
量子是一个能量的最小单位。
我们看到的光，就是由数以万亿计的光量子组成的。
利用被称为物理世界百岁“幽灵”的量子理论，未来通信将能实现绝对安全。
量子卫星的成功发射，将推动中国在量子太空国际竞赛中掌握主动权。
也有人质疑，量子信息基础研发成本高昂，目前实用性非常小，值得如此高投入吗？量子像“上帝掷骰子”现在，如果我给你发一封邮件或信息，最常用的办法是打电话、发短信、写信或者用互联网，这些方法都可能被别人探知。
有没有一种方法，传一封密信，只让天知地知、你知我知？答案是，有。
此次发射的量子卫星，就是为了将来至少在硬件上做成这件事。
不过，要说清楚量子卫星，首先需要了解什么是量子和量子理论。
何谓量子？量子是构成物质的最基本单元，是一个能量的最小单位，不可分割。
我们熟知的分子、原子、电子、光子等微观粒子，都是量子的一种表现形态。
从某种意义上来说，世界本身就是由量子组成的。
以光为例，它由一个个“光量子”组成，一个“光量子”的能量就是光能量变化的最小单位（因为墨子进行了著名的小孔成像实验，此次量子卫星以他的名字命名，以纪念他在早期物理光学方面的成就）。
我们换个说法来解释。
如果把能量等物理量一份份往下分，分到无法再分的小块儿为止，这个小块就是量子。
比如，氢原子中电子的能量只能取一个基本值：-13.6电子伏特或者其 1/4、1/9、1/16、1/25 等。
这些基本值就好比一个个台阶，我们一般只能上一个台阶，而不能上半个。
这些“台阶”可以看做量子。
量子理论和我们熟知的经典力学的根本区别在于确定性问题。
一般来说，经典力学世界里的物体状态是确定的。
比如一只猫，或者是死，或者是活，但不能同时处于死和活的状态。
但是，量子的状态不是确定的。
中国发射全球首颗量子通信卫星墨子号
中国发射全球首颗量子通信卫星墨子号China launched the world’s first quantum communications satellite from the GobiDesert early Tuesday, a major step in the country’s bid to be at the forefront of quantumresearch, which could lead to new, completely secure methods of transmitting information.北京——周二凌晨，中国从戈壁滩发射升空了全球首颗量子通信卫星。
这是中国为争取站在量子研究最前沿而迈出的重要一步。
量子研究可能会带来新的完全安全的信息传输方式。
Researchers hope to use the satellite to beam communications from space to earth withquantum technology, which employs photons, or particles of light. That type ofcommunication could prove to be the most secure in the world, invulnerable to hacking.Scientists and security experts in many countries are studying the technology.研究人员希望，通过量子技术，用这颗卫星将信息从太空传输到地球。
量子技术会用到光子，也就是光的微粒。
这种通信方式可能会证明是全世界最安全、最不易受黑客攻击的。
很多国家的科学家和安全专家在研究这项技术。
The satellite is expected to circle the earth every 90 minutes after entering orbit at an altitudeof about 310 miles, according to a report by Xinhua, the state news agency.官方通讯社新华社的一篇报道称，在进入距地面约500公里高的轨道后，这颗卫星预计每90分钟绕地球一圈。
量子卫星的特点与应用
量子卫星的特点与应用量子卫星是指利用量子力学的原理和技术，在卫星上构建量子通信与量子信息处理系统，实现安全、高效的量子通信和量子计算等应用。
它与传统卫星相比，具有独特的特点和广泛的应用前景。
本文将介绍量子卫星的特点和应用，并展望未来的发展趋势。
一、量子卫星的特点1.1 量子隐秘性量子卫星利用量子纠缠和量子密钥分发等技术，可以实现绝对的信息安全。
由于量子纠缠效应的存在，一旦通信过程中的信息被窃听或篡改，就会立即失去纠缠性质，通信双方将意识到信息的泄露。
这种量子隐秘性为军事、金融和政府等领域的安全通信提供了全新的解决方案。
1.2 量子超越量子卫星可以利用“量子态之间的纠缠”和“度量之间的超越关系”等特点，实现远程态的传递和量子测量结果的超越。
这种超越性可以用于建立全球范围的量子网络，并支持分布式量子计算等任务，大大提高了计算效率和通信速度。
1.3 全球覆盖量子通信需要高度稳定的光纤传输，而在偏远地区、海洋和空中等无法铺设光纤的地方，量子卫星可以为量子通信提供解决方案。
通过在卫星上构建量子通信装置，可以实现全球范围的通信覆盖，填补了传统通信方式无法达到的空白。
二、量子卫星的应用2.1 安全通信量子卫星可以用于实现安全通信，包括量子密钥分发、量子标签传输等。
量子密钥分发利用量子纠缠的特性，让通信双方能够安全地共享密钥，实现信息的加密与解密。
相比传统的公钥加密方式，量子密钥分发具有绝对安全性和高效性的优势，能够保护机密信息的传输。
2.2 量子测绘量子卫星可以利用量子叠加态和纠缠态的性质，实现高精度的测绘和导航。
量子测绘可以通过测量量子叠加态的相位变化，获取地球上不同地点的地理信息，包括地形、气候、植被等。
这对于军事侦察、资源勘探和环境监测等领域具有重要意义。
2.3 量子计算量子卫星的另一个重要应用是量子计算。
量子计算利用量子比特（qubit）的叠加态和纠缠态，能够在相同时间内处理更多的信息。
量子卫星可以实现分布式量子计算，将计算任务分发到不同地点的量子计算节点上进行并行计算，大大提高计算效率。
“墨子号”背后的爱情故事
“墨子号”背后的爱情故事蝌蚪五线谱2017-08-111评去年8月16日，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，不到一年的时间，就完成了原定两年完成的星地高速量子密钥分发、量子纠缠分发和地星量子隐形传态实验三大科学目标。
中国科学技术大学潘建伟教授及其同事彭承志等组成的研究团队，利用“墨子号”量子科学实验卫星，在国际上首次成功实现了从卫星到地面的量子密钥分发和从地面到卫星的量子隐形传态。
两项成果于8月10日同时在线发表在国际权威学术期刊《自然》杂志上。
潘建伟介绍“墨子号”最新成果实现星地高速量子密钥分发完成地星量子隐形传态实验量子密钥分发以及量子隐形传态到底是什么，今天，蝌蚪君就来深入浅出的科普一下。
故~事~来~啦~量子密钥分发其实，整个“墨子号”所做的事情，基本上还是为了老百姓未来生活服务的。
大家除了吃饭穿衣，每天少不了的，就是通信了，电话、邮件、微信……大家都面临着一个基本的问题：怎么来保证信息的隐私性？蝌蚪君本来想用插画的方式把故事娓娓道来，可惜力不从心，还是用文字来表述吧……原谅手残的蝌蚪君这种经历你肯定有过：男孩给女孩发短信，又不希望被女孩的妈妈看到（假设女孩的妈妈会检查女孩的手机），那么，怎么才能做到呢？“墨子号”的量子通讯技术上场了，它用“量子密钥分发”技术保证了这条短信的安全性。
“墨子号”给男孩与女孩各发一组量子密钥，男孩在发短信的时候，用量子密钥把内容加密，女孩收到短信后，再用量子密钥把短信内容解密出来。
就算女孩的妈妈就算拿到了手机，但因为没有量子密钥，她也无法看到短信的内容。
这就是量子密钥分发的好处。
量子隐形传态那么，量子隐形传态又是什么鬼呢？这个东西不太好描述，再给大家讲个故事，画面请自行脑补。
一对男女，异地恋，两个人之间建立了一种量子纠缠，男孩高兴的时候，女孩也会高兴（爱情的力量真伟大）。
不过剧本设定：量子隐形传态必须出现一个第三者。
所以，在男孩的身边出现了另外一个单身女孩B（我们把单身状态称为一种量子态）。
这颗卫星将怎样美化你的生活
这颗卫星将怎样美化你的生活作者：宗禾君来源：《华声·观察》 2016年第15期就量子科学，对绝大多数人来说十分高冷。
但当它与信息技术相连，就与我们每个人息息相关。
宗禾君 / 文量子卫星“墨子号”的独门绝技8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。
量子科学，对绝大多数人来说十分高冷。
但当它与信息技术相连，就与我们每个人息息相关。
当今社会，信息的海量传播背后也充斥着信息泄露的风险。
而量子科学则为信息安全提供了“终极武器”。
量子卫星首席科学家、中国科学技术大学教授、中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心主任潘建伟院士介绍，量子通信的安全性基于量子物理基本原理，单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解，从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全，可从根本上、永久性解决信息安全问题。
那么，量子卫星具体将会在哪些方面给我们的生活带来影响呢？“瞬间移动”、“信息绝密”真的可以实现吗？潘建伟院士将对这些问题进行一一解答。
问题1：量子究竟是什么？量子是构成物质的基本单元，是能量的最基本携带者，不可再分割。
比如，光子是光能量的最小单元，不存在“半个光子”，同理，也不存在“半个氢原子”“半个水分子”等等。
量子世界中有两个基本原理：——量子叠加，就是指一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上。
著名的“薛定谔的猫”理论曾经形象地表述为“一只猫可以同时既是活的又是死的”。
——量子纠缠，类似孙悟空和他的分身，二者无论距离多远都“心有灵犀”。
当两个微观粒子处于纠缠态，不论分离多远，对其中一个粒子的量子态做任何改变，另一个会立刻感受到，并做相应改变。
问题2：世界上真有“绝对安全”的通信吗？这得先说说通信中信息是如何被窃取的。
传统光通信是通过光的强弱变化传输信息。
从中分出一丁点光并不影响其他光继续传输信息，测量这一丁点光原理上就能窃取信息。
国际上首颗量子科学实验卫星叫什么
国际上首颗量子科学实验卫星叫什么国际上首颗量子科学实验卫星叫什么墨子号。
2016年8月16日，世界上首颗量子科学实验卫星“墨子号”顺利升空，标志着我国空间科学研究迈出了重要一步；也标志着人类对于量子物理的研究，正逐步从理论研究走向现实应用。
而对于量子物理来说，这还仅仅是人类迈出的“一小步”，一场“量子革命”，也才刚刚拉开大幕。
量子被认为是物理世界里最小的、不可分割的基本个体，量子拥有许多“反常识”的奇妙特性，比如量子态叠加、量子纠缠、量子不可克隆定理等等；“墨子号”量子卫星就是要利用量子的这些特性来做一系列的科学实验。
关于墨子号的科学素养综合应用题
关于墨子号的科学素养综合应用题
墨子号是中国自主研发的卫星，于2016年4月在中国酒泉卫星发射中心发射成功。
该卫星主要用于科学实验和技术测试。
以下是关于墨子号的科学素养综合应用题。
1. 墨子号是什么样的卫星？它的主要用途是什么？
2. 墨子号的发射地点是哪里？为什么选择在这里发射？
3. 墨子号是中国自主研发的卫星，这说明了什么？
4. 墨子号有哪些科学实验和技术测试？请简述其中一个实验或测试的目的和意义。
5. 墨子号的发射成功给中国的科技事业带来了什么启示？
答案：
1. 墨子号是一颗量子科学实验卫星，主要用途是进行量子通信和量子密钥分发等实验。
2. 墨子号的发射地点是中国酒泉卫星发射中心，因为这里地处内陆地区，远离海岸线，对于控制发射精度和发射稳定性有着较好的条件。
3. 墨子号是中国自主研发的卫星，说明中国在科技领域的自主创新能力得到了提升，也体现了中国在探索新科技、推动科技进步方面的决心和努力。
4. 墨子号的科学实验和技术测试包括：量子通信；量子密钥分发；量子纠缠分发与应用；量子科学实验等。
其中，量子通信的目的是为了实现安全的通信，避免信息被窃取和篡改；量子纠缠分发与应
用的意义是为了研究量子纠缠现象，探索量子信息的奇妙世界。
5. 墨子号的发射成功表明中国在卫星研制和发射方面已经具备了一定的实力和技术水平，也为中国的科技事业开辟了新的道路。
这也提醒我们，要更加注重科技创新和自主研发，积极推动科技进步，为国家的长远发展做出贡献。
量子通信首次卫星实验
量子通信首次卫星实验
张文卓
【期刊名称】《科学世界》
【年(卷),期】2016(000)008
【摘要】我国的量子科学实验卫星计划于2016年夏季发射升空，这是世界上第一颗开展量子通信实验和研究的卫星。
那么，究竟什么是量子通信，它的原理是什么，又具有什么样的特点和优势呢？
【总页数】6页(P4-9)
【作者】张文卓
【作者单位】[1]中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心;[2]中国科学技术大学上海研究院
【正文语种】中文
【中图分类】N33
【相关文献】
1.国际上首次实现海水量子通信实验
2.国际上首次实现海水量子通信实验(续)
3.中科大首次成功实现量子隐形传态首跨百公里卫星助力全球量子通信网络可行
4.日本宣称实现首次基于微卫星的空间量子通信实验
5.日本首次利用小型卫星验证量子通信
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量子号科学实验卫星
2016年8月16日1时40分，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”搭载长征二号丁运载火箭，从酒泉卫星发射中心东风航天城顺利发射升空。
“量子号”开启量子卫星“星座”
“墨子号”是中国科学院空间科学先导专项首批实验卫星之一，主要科学目标是星地高速量子密钥分发实验，在此基础上实验广域量子密钥网络，以期空间量子通信实用化；它将在太空中分发纠缠光子，实验量子隐形传态，并检验空间尺度的量子力学完备性。
该项目首席科学家潘建伟说：“使用量子卫星，点对点传输，可以做到1秒钟传送100K密钥数据；以后提高到1兆或10兆密钥，这将极大推动量子通信实用化。
”
他同时展望说，如果经过5年努力，可以得到量子卫星“星座”。
“像北斗一样，很多颗量子卫星在空中，将改变我们在信息安全上非常被动的局面。
”
此外，潘建伟表示，作为一颗科学卫星，“墨子号”将在大尺度范围验证量子力学。
中国科学技术大学2015年首次在世界上实现光子多项信息的隐形传态，科学家将之形象比喻为：一瞬间，合肥的孙悟空崩溃了，北京出现一只具备孙悟空身高和体重的猴子。
此次，该项目将试图让“孙悟空”在太空与地面之间瞬移。
除此以外，“墨子号”还将搭载第二代激光实验系统，用新方法实现更高的信息传递速率。
量子卫星工程由中科院国家空间科学中心抓总。
中国科学技术大学提出科学目标和研制科学应用系统；中科院上海微小卫星创新研究院抓总研制卫星系统，中科院上海技术物理研究所联合中科大研制有效载荷分系统；中科院国家空间科学中心牵头地面支撑系统研制、建设和运行，中科院对地观测与数字地球科学中心等单位参加。
中国研发的量子卫星应用了一系列高新技术，包括同时瞄准两个地面站的高精度星地光路对准、星地偏振态保持与基矢校正、星载量子纠缠源等。
卫星设计寿命为两年。
本次任务还搭载发射了中科院研制的稀薄大气科学实验卫星和西班牙科学实验小卫星。
长二丁火箭由中国航天科技集团所属上海航天技术研究院研制。
此次是长征系列火箭第234次飞行。
世界首颗量子卫星是怎样炼成的？
“2003年，我们想到，为了真正实现远距离量子通讯，可能需要卫星。
”8月15日，东风航天城的东风宾馆，潘建伟面对媒体回忆起量子卫星想法的诞生。
那时，距离潘建伟在中国建立第一个光量子操纵实验室，仅仅两年。
量子有许多神奇的特性，其中之一就是“纠缠”。
对处于纠缠态的其中一个粒子进行操作，会影响到另一个粒子。
不管这两个粒子相距多远，他们都有着不可思议的“心灵感应”。
于是，量子隐形传态的概念被提出：关于一个量子客体的全部信息在某个地点被扫描输入，又能在一个新的地点重构出来。
通过一系列的实验，量子隐形传态的距离纪录被中外科学家一再刷新。
2005年，潘建伟团队实现了13公里自由空间量子纠缠和密钥分发实验，证实光子穿透大气层后，其量子态能够有效保持。
2007年开始，潘建伟与中科院一些机构合作，做地面验证。
2010年，他们论证了发射卫星的可能性；2011年底，量子科学实验卫星项目正式立项。
困难全都得自己解决。
“墨子号”常务副总师兼卫星总指挥王建宇说，他的工作就是帮助科学家梦想成真。
“2011年到今天，我们经历了原理样机、初样、正样几个阶段的努力。
因为是国际上第一颗量子卫星，毫无参照。
以前有些卫星任务，多少能找到参考，在国际做法的基础上改进。
但量子卫星的困难全得自己解决。
”
王建宇举了一个难点：“首先，卫星微弱的光发下来，地面要收到。
一千公里远，0.7个角秒，对不准不行，而且地面要收到每一个光子。
因为光的编码是偏振状态，我们不但要收到光子，还要完美检测偏振状态，才能变成密码。
”
这就相当于人坐在万米高空的飞机，向下扔一连串硬币，要扔进一个慢慢旋转的储币罐的缝里。
必须瞄准好，因为硬币斜了也投不进去。
而密钥分发时，每秒钟要接收1亿个光子，连次序都不能搞错。
接受光子的望远镜的灵敏度，相当于月球上划一根火柴，地球上就要测到，难度等同要在地球上看清木星卫星上的车牌号。
“卫星上发出一对纠缠光子，要两个站同时收到，国际上从未做过。
”王建宇说，“美国人做过一个点对准。
他们是强光通信，要用强光引导。
我们是弱光通信，用5种光，还要区分出来。
”
潘建伟坦言，卫星研制过程中，遇到了各种难题，很难说哪个困难最大。
他透露，在卫星设计过程中，他们也有过重要的调整。
“宇宙中有很多高能粒子，我们的卫星要接受地面信号，需要红外探测器在宇宙环境中，单光子水平下长时间工作。
西欧给出的测试报告，说探测器可以经受高能粒子打击。
结果我们去验证，1个星期探测器就被打坏了。
于是，我们就想将轨道搞低一点，避开高能粒子，但作用有限。
后来我们又用了一种办法，让探测器即使身处高能粒子打击下，还能工作1年以上。
”
在中科院微小卫星创新研究院，量子科学实验卫星出厂装箱前进行外观检查（2016年6月30日摄）
跨越半个地球的量子通信连接
其实，在自由空间量子通信领域，潘建伟的竞争对手之一，就是他曾经的导师，奥地利科学院院长、物理学教授安东·蔡林格（Anton Zeilinger）。
从纠缠光子分发到量子隐形传态，中国团队和奥地利团队不断竞争，立下一个又一个里程碑。
蔡林格研究组同样一直在和欧洲空间局商讨建立量子卫星计划。
但是，“它的运行机制太慢了，以至于没有做出任何决策”。
“墨子号”发射成功，中国团队在量子太空竞赛中，已经领先一步。
现在，潘建伟和蔡林格团队有了一个共同目标——在北京和维也纳之间生成和共享一个安全的量子密钥。
量子密钥，即发送方和接收方采用单光子状态作为信息载体来建立的密钥。
单光子不可分割、不可复制，也无法被精确地测量。
无论现在还是将来，无论破译者掌握怎样先进的窃听技术，基于量子力学原理而建立的密钥，不可能被破解。
这就是“绝对安全”。
量子通信被视为保障未来信息社会通信安全的重要技术基础。
“随着中国科技的迅猛发展，我相信量子通信将在不到10年时间里辐射千家万户。
期盼在我有生之年，能亲眼目睹以量子计算为终端、以量子通信为安全保障的量子互联网的诞生。
”潘建伟说，“相信我国科学家做得到。
”
奥地利的研究团队同样投入热情，加入这场新的国际合作。
蔡林格说：“我的一个学生正开始学习汉语。
”他希望，此次量子科学实验卫星项目，能够为两个大陆之间，建立起第一个量子通信连接。
卫星发出一对纠缠光子，两个站同时收到
2030年，建成全球化广域量子通信网络
这样的通信连接，还会有更多。
潘建伟说，从量子卫星到地面跨度为500公里，地面站之间相距1200公里，据他所知，这是国际上跨度最大的单个实验室。
他所说的地面站，是量子卫星科学应用系统的一部分。
这个系统的配置为：1个中心——合肥量子科学实验中心；4个站——南山、德令哈、兴隆、丽江量子通信地面站；1个平台——阿里量子隐形传态实验平台。
卫星的成功发射，并不意味着团队可以稍事休息，这条征途没有尽头。
潘建伟心中的时间表，也已经排到了2030年。
“单颗低轨卫星无法覆盖全球，同时由于强烈的太阳光背景，目前的星地量子通信只能在地影区进行。
要实现高效的全球化量子通信，还需要形成一个卫星网络。
”潘建伟强调。
接下来，团队还要开展空间站“量子调控与光传输研究”项目。
该项目将研究星间量子通信技术、全天时量子通信技术等，同时进行量子密钥组网应用、多种技术体制的空间激光通信验证、量子密钥分发与激光通信复合的加密信息传输系统等应用研究，为下一步的卫星组网奠定技术基础。
“如果进展顺利，国家也支持发射多颗量子通信卫星，那么有希望到2030年左右，建成全球化的广域量子通信网络。
”潘建伟说。