空間科學先導專項：十年鑄就信息安全之“盾”

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發(fā)布時間：2016-08-16 15:17:55

來源：科學網(wǎng)

2016年4月26日，安徽合肥正是多雨時節(jié)。

中共中央總書記、國家主席習近平走進中國科學技術大學，視察量子通信等高新技術。

在察看了量子通信等量子信息科學研究的成果展示后，總書記來到量子通信“京滬干線”和量子科學實驗衛(wèi)星總控中心，聽取了中國科學院院士、量子科學實驗衛(wèi)星首席科學家潘建偉對于量子通信網(wǎng)絡建設、運行和應用情況的詳細介紹。

“很有前途、非常重要。”對于量子通信研發(fā)工作，總書記給予了充分肯定并同時指出，這些科研成果表明中國科大在新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面動作快、力度大、成績明顯。

在中國科大人眼中，總書記的這番話不僅是對廣大科研人員的鼓勵，更是寄予了殷切的期望。

聚焦太空挑戰(zhàn)極限

由于量子通信技術的巨大優(yōu)勢及潛力，世界各國特別是歐盟、美國和日本紛紛投入了大量的人力、物力進行通信的理論和實驗研究。

面對嚴峻的形勢，中國科學家絲毫不敢怠慢，積極謀劃，最終將目光聚焦太空。

在外太空，真空環(huán)境對光的傳輸幾乎沒有衰減，同樣也沒有退相干效應。因此，若能將單光子或糾纏光子對傳出大氣層，配合星載平臺技術和光束精確定位技術，就有可能實現(xiàn)自由空間的遠距離量子通信。

通過地面站建立地面量子通信網(wǎng)絡和空間飛行平臺之間的橋梁，就可以將廣域分布的地面量子通信網(wǎng)絡連接起來，實現(xiàn)真正的廣域量子通信。當然，挑戰(zhàn)極限的魅力還不止于此。中國科學技術大學教授陳宇翱曾表示：“作為一名科學家，驅使我不斷前行的動力在于探尋更多的物理學基礎知識。”

厲兵秣馬迎難而上

在創(chuàng)新工程重大項目的支持下，中國科大與中科院上海技物所、上海微小衛(wèi)星工程中心、中科院光電所等機構聯(lián)手，圍繞開展空間量子實驗的最終目標進行了一系列關鍵技術的攻關與外場的試驗驗證。

謀定而動，行且堅毅。中國科學家用實際行動書寫了一個個“傳奇”：16公里自由空間量子隱形傳態(tài)、百公里級自由空間量子通信、星地量子通信的全方位地面驗證等重要實驗陸續(xù)實現(xiàn)，從而為星地量子通信打下了堅實的科學與技術基礎。

2011年，中科院果斷決策啟動量子科學實驗衛(wèi)星項目，并將其納入空間科學先導專項。在專項的支持下，一支精英隊伍很快集結：中國科大負責天地一體化實驗系統(tǒng)、量子通信有效載荷及地面站量子終端研制，上海技物所負責空間光跟蹤瞄準及航天工程質量管理，上海微小衛(wèi)星工程中心負責衛(wèi)星平臺研制，中科院國家天文臺和中科院光電技術研究所負責量子通信地面站建設。

經(jīng)過幾年的努力，如今量子科學實驗衛(wèi)星終于成功發(fā)射入空。

“量子互聯(lián)網(wǎng)”

展望量子通信的前景，潘建偉相信，未來將形成天地一體的全球化量子通信基礎設施，形成完整的量子通信產(chǎn)業(yè)鏈和下一代國家主權信息安全生態(tài)系統(tǒng)，構建基于量子通信安全保障的未來互聯(lián)網(wǎng)，即“量子互聯(lián)網(wǎng)”。

而在諾貝爾物理學獎得主、美國科學院院士、伊利諾伊大學香檳分校物理學教授Anthony J. Leggett看來，此次量子科學實驗衛(wèi)星上的實驗如果能夠成功，“肯定會為最終的量子互聯(lián)網(wǎng)打下堅實的基礎”。

通信安全是人類的夙愿。在量子物理的指引下，雖然量子科學實驗衛(wèi)星的發(fā)射只是個開始，但通向絕對安全通信的量子互聯(lián)網(wǎng)或許不再遙遠。（倪偉波）

空間科學先導專項量子科學實驗衛(wèi)星大事記

2009年12月

空間科學先導專項參加戰(zhàn)略性先導科技專項實施方案評議會，并在16個建議專項中名列前三名。經(jīng)中科院黨組會審議，確定為擬于第一批啟動的專項之一。

2010年3月31日

國務院第105次常務會議審議通過中科院“創(chuàng)新2020”規(guī)劃，由中科院組織實施戰(zhàn)略性先導科技專項。

2010年9月25日

中科院組織召開戰(zhàn)略性先導科技專項咨詢評議會�？臻g科學先導專項作為8個候選專項之一參加并通過了專家咨詢評議。