據(jù)新華社報道，2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空。此次發(fā)射任務(wù)的圓滿成功，標志著中國空間科學(xué)研究又邁出重要一步，將使我國在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實驗體系。
2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星(簡稱“量子衛(wèi)星”)發(fā)射升空。此次發(fā)射任 務(wù)的圓滿成功，標志著我國空間科學(xué)研究又邁出重要一步。量子衛(wèi)星是中國科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項首批科學(xué)實驗衛(wèi)星之一，其主要科學(xué)目標是借助衛(wèi)星平臺，進行 星地高速量子密鑰分發(fā)實驗，并在此基礎(chǔ)上進行廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò)實驗，以期在空間量子通信實用化方面取得重大突破;在空間尺度進行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳 態(tài)實驗，開展空間尺度量子力學(xué)完備性檢驗的實驗研究。
量子衛(wèi)星首席科學(xué)家潘建偉院士介紹，量子通信的安全性基于量子物理基本原理，單光子的不可分割性和量子態(tài)的不可復(fù)制性保證了信息的不可竊聽和不可破解，從原理上確保身份認證、傳輸加密以及數(shù)字簽名等的無條件安全，可從根本上、永久性解決信息安全問題。
量子衛(wèi)星2011年12月立項，是中科院空間科學(xué)先導(dǎo)專項首批科學(xué)實驗衛(wèi)星之一。其主要科學(xué)目標一是進行星地高速量子密鑰分發(fā)實驗，并在此基礎(chǔ)上進行廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò)實驗，以期在空間量子通信實用化方面取得重大突破;二是在空間尺度進行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實驗，在空間尺度驗證量子力學(xué)理論。
在812所進行磁測試的量子衛(wèi)星(2014年12月2日攝)。新華社發(fā)(中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院供圖)
在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，衛(wèi)星在安裝星箭分離解鎖機構(gòu)(2016年8月4日攝)。
潘建偉介紹：“使用量子衛(wèi)星，點對點傳輸，可以做到1秒鐘傳送100K密鑰數(shù)據(jù);以后提高到1兆或10兆密鑰，這將極大推動量子通信實用化?！?/p>
他同時展望說，如果經(jīng)過5年努力，可以得到量子衛(wèi)星“星座”?！跋癖倍芬粯?，很多顆量子衛(wèi)星在空中，將改變我們在信息安全上非常被動的局面?！?/p>
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)2015年首次在世界上實現(xiàn)光子多項信息的隱形傳態(tài)，科學(xué)家將之形象比喻為：一瞬間，合肥的孫悟空崩潰了，北京出現(xiàn)一只具備孫悟空身高和體重的猴子。此次，該項目將試圖讓“孫悟空”在太空與地面之間瞬移。
除此以外，“墨子號”還將搭載第二代激光實驗系統(tǒng)，用新方法實現(xiàn)更高的信息傳遞速率。
工程還建設(shè)了包括南山、德令哈、興隆、麗江4個量子通信地面站和阿里量子隱形傳態(tài)實驗站在內(nèi)的地面科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)，與量子衛(wèi)星共同構(gòu)成天地一體化量子科學(xué)實驗系統(tǒng)。
潘建偉表示，我國自主研發(fā)的量子衛(wèi)星突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)，包括高精度跟瞄、星地偏振態(tài)保持與基矢校正、星載量子糾纏源等，衛(wèi)星設(shè)計壽命為兩年。
量子衛(wèi)星的成功發(fā)射和在軌運行，將有助于我國在量子通信技術(shù)實用化整體水平上保持和擴大國際領(lǐng)先地位，實現(xiàn)國家信息安全和信息技術(shù)水平跨越式提升，有望推動我國科學(xué)家在量子科學(xué)前沿領(lǐng)域取得重大突破，對于推動我國空間科學(xué)衛(wèi)星系列可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，量子科學(xué)實驗衛(wèi)星在安裝外表面熱控材料(2016年7月26日攝)。
在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，量子科學(xué)實驗衛(wèi)星在安裝太陽翼(2016年7月27日攝)。
本次任務(wù)還搭載發(fā)射了中科院研制的稀薄大氣科學(xué)實驗衛(wèi)星和西班牙科學(xué)實驗小衛(wèi)星。量子衛(wèi)星發(fā)射入軌后將進行3個月左右的在軌測試，然后轉(zhuǎn)入在軌運行階段。
量子衛(wèi)星工程由中科院國家空間科學(xué)中心抓總負責(zé);中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)負責(zé)科學(xué)目標的提出和科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的研制;中科院上海微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院抓總研制衛(wèi)星系統(tǒng)，中科院上海技術(shù)物理研究所聯(lián)合中科大研制有效載荷分系統(tǒng);中科院國家空間科學(xué)中心牽頭負責(zé)地面支撐系統(tǒng)研制、建設(shè)和運行;對地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心等單位參加。
據(jù)介紹，長征二號丁運載火箭由中國航天科技集團公司所屬上海航天技術(shù)研究院研制。此次發(fā)射是長征系列運載火箭的第234次飛行。
世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星——“墨子號”成長記
一、工程研制歷程
2011.01—2011.12(深化論證階段)
完成科學(xué)目標凝練、有效載荷遴選、工程方案深化論證。
2012.01—2012.11(方案階段)
完成關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，明確衛(wèi)星的總體技術(shù)方案，完成衛(wèi)星初樣設(shè)計，火箭、發(fā)射場、測控、地面和科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)確定方案。
2012.11—2014.12(初樣階段)
完成結(jié)構(gòu)熱控星、電性星、鑒定星研制與試驗，完成正樣設(shè)計，完成初樣階段各大系統(tǒng)的技術(shù)對接。
2015.01—2016.06(正樣階段)
完成正樣星箭研制，完成正樣階段各大系統(tǒng)間技術(shù)對接，各系統(tǒng)做好執(zhí)行任務(wù)準備。
2016.06—2016.08(測發(fā)階段)
工程各大系統(tǒng)具備執(zhí)行任務(wù)條件。
二、量子科學(xué)實驗衛(wèi)星大事記
2009年12月空間科學(xué)先導(dǎo)專項參加戰(zhàn)略性先導(dǎo)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(wù)院第105 次常務(wù)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(dǎo)科技專項。
2010年9月25日中科院組織召開戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項咨詢評議會?？臻g科學(xué)先導(dǎo)專項作為8 個候選專項之一參加并通過了專家咨詢評議。
2010年10月28日空間科學(xué)先導(dǎo)專項實施方案通過空間科學(xué)先導(dǎo)專項實施方案論證評審。
2011年12月14日量子科學(xué)實驗衛(wèi)星項目完成立項綜合論證。
2011年12月23日量子科學(xué)實驗衛(wèi)星工程啟動暨動員會在京召開，標志著量子科學(xué)實驗衛(wèi)星正式進入工程研制階段。
2012年12月10日量子科學(xué)實驗衛(wèi)星工程方案轉(zhuǎn)初樣研制階段動員會召開，標志著量子科學(xué)實驗衛(wèi)星工程正式轉(zhuǎn)入初樣研制階段。
2014年9月1至3日中科院發(fā)展規(guī)劃局組織召開空間科學(xué)先導(dǎo)專項中期檢查專家評審會，專項順利通過中期檢查。
2014年12月30日量子科學(xué)實驗衛(wèi)星通過初樣轉(zhuǎn)正樣階段評審，正式轉(zhuǎn)入正樣研制階段。
2015年12月6日量子科學(xué)實驗衛(wèi)星系統(tǒng)與科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)完成星地光學(xué)對接試驗，驗證了天地一體化實驗系統(tǒng)能夠滿足科學(xué)目標的指標要求。
2016年2月25日量子科學(xué)實驗衛(wèi)星工程完成大系統(tǒng)聯(lián)試。
2016年4月11日運載火箭完成出廠評審。
2016年8月16日量子科學(xué)實驗衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。
中國量子通信建設(shè)的里程碑。
2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星發(fā)射升空。此次發(fā)射任務(wù)的圓滿成功，標志著我國空間科學(xué)研究又邁出重要一步。量子衛(wèi)星是中國科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項首批科學(xué)實驗衛(wèi)星之一，其主要科學(xué)目標是借助衛(wèi)星平臺，進行星地高速量子密鑰分發(fā)實驗，并在此基礎(chǔ)上進行廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò)實驗，以期在空間量子通信實用化方面取得重大突破;在空間尺度進行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實驗，開展空間尺度量子力學(xué)完備性檢驗的實驗研究。
