中國量子衛星對地通信照片公布：發射綠光

科技 08-29

中國量子衛星對地通信照片公布：發射綠光

8月16日凌晨，中國首顆量子衛星「墨子號」酒泉航天基地發射升空，並於17日成功傳回數據。

近日，數張「墨子號」與地面基站進行通信測試的照片正式公布，照片中紅色、綠色的光束相互對接，場面相當的科幻。

對此，中科院量子信息卓越創新中心副研究員@九維空間Sturman通過微博科普稱，照片中是興隆地面站和墨子號連接的信標光激光。信標光的作用是衛星和地面站兩個望遠鏡對準並做高速跟瞄用的，不是用來做量子通信的光(通信用單光子普通相機拍不到，必須EMCCD)。綠色532nm從星到地，紅色671nm信標光從地到天。

@九維空間Sturman進一步解釋稱，衛星和地面站各有一個望遠鏡來收和發量子通信的單光子，所以需要旁邊用信標激光來瞄準。

@九維空間Sturman表示，量子衛星與地面站的激光對接難度非常高，500km的軌道高度，第一宇宙速度，200mm口徑的望遠鏡，難度相當於你站在五十公里以外把一枚一角硬幣準確地扔進一列全速行駛的高鐵上的一個礦泉水瓶里！

這一點也可在量子科學實驗衛星首席科學家潘建偉所曾經的一番講話中得到證實。

潘建偉說，「墨子號」要想保證距離地球表面數百公里的光信號能夠順利被地面光學天線接收，難度就好比是「針尖對麥芒」一樣。由於衛星發射的光信號是極其微弱的單光子級別，在由空間向地面傳輸的過程中會受到許多因素的干擾，比如星光、燈光等都將成為干擾信號傳輸的背景雜訊。

此外，衛星的運動速度很快，地面的光學天線必須時刻緊跟衛星的「節奏」才有可能實現信號的準確接收。

所以，在「墨子號」量子通信衛星的設計過程中，不僅要克服各種雜訊的干擾保證信號源的穩定，同時還要實現與地面光學天線的準確對接。

儘管條件苛刻，但是在我國科學家的不懈努力下，如此不可思議的技術難題也依然得到了解決。

中國量子衛星對地通信照片公布：發射綠光