墨子号量子科学实验卫星有哪些,墨子号实验卫星有多重

我们先从墨子这个名字谈起好了。

量子卫星首席科学家潘建伟院士说，墨子最早提出光线沿直线传播，设计了小孔成像实验，奠定了光通信、量子通信的基础。以中国古代伟大科学家的名字命名量子卫星，将提升我们的文化自信。

除去提升文化自信之外，墨子也代表着兼爱非攻，意即尽管我们是军用但我们不会去侵犯你们，可你们也绝对攻不下来。毕竟量子传输“无条件安全，计算能力再强也破解不了”。

也就是说“墨子号”相较其它卫星通讯上保密工作更完善，解决了以往通讯作业中的保密大难题。

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量子通信是已在地面上实现的了，所以有的人说其实不过是把地面上有的东西搬到了天上而已，并没有那么高大上。

但其实不然。在地面上，光粒子在光纤中的传播距离越长则损耗越大，而要达到量子通信真正实用，必须达到长距离传输。那么墨子号就是为针对解决这一问题研发的，尽管目前还有不完善的地方，但总之我们作为量子通信大国始终在改进进步对吗。

引用潘院士的话，即使存在超出目前技术水平的10G赫兹理想单光子源和100%探测效率的理想单光子探测器，在1000公里光纤中进行点对点量子通信，每300年也只能传输一个比特。“而用上卫星中转，现有技术就能1秒传送100k，随着技术进步，将来1M，10M都有可能。”

2005年，潘院士即带领团队实现了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，从而初步验证了星地量子通信的可行性。

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总结一下就是两点先进之处：

1，相较其他通讯卫星，“墨子号”保密工作更安全。

2，发射“墨子号”意味着我们初步解决了星地间量子通信的难题。

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那么“墨子号”的职责是什么呢？技术成熟以后又会对我们的生活造成什么样的改变？

“墨子号”在国际上率先实现高速的星地量子通信，为量子的全球互联网奠定基石；

对量子物理基本问题进行空间尺度的检验，这会帮助科学家们加深对量子物理自身的理解。

“墨子号”是中国于2016年8月16日发射的一颗量子科学实验卫星，这是世界上第一颗量子科学实验卫星。墨子号升空时肩负着三大科学任务：星地间量子密钥传输；千公里级量子纠缠分发检验贝尔不等式；星地间量子隐形传态。墨子号升空大约1年后这三大任务就已圆满完成。

墨子号的设计寿命只有2年，目前仍在超期服役。前不久利用墨子号发出的纠缠光子对，潘建伟等人在国际上首次实现了基于量子纠缠的千公里级量子密钥分发。今年5月份还曾在国际上首次实现了量子安全时间传递的原理性实验验证。这些成就的取得与中国拥有墨子号卫星有着密切关系。

如果在实验室或大气层、光导纤维中传输纠缠光子，量子纠缠的分发距离不会很长。到了太空自由空间中，光子的传输几乎不会受到任何阻碍，这是将量子纠缠发射装置送到太空的原因。

把量子纠缠发射装置、通讯装置等直接送进太空并不能像在地面上这样发挥作用，除了要克服太空高真空、高温、低温、强辐射等恶劣环境，还必须保证在地面上能够接收到来自墨子号卫星发射的信号。墨子号卫星没有送到地球卫星的同步轨道上，因为地球卫星的同步轨道高达3万5千多千米，在那样的高度几乎一直被太阳照射，发出的信号很容易受到太阳光的干扰。墨子号卫星距离地面的高度大约是500千米，在这样的高度卫星以接近第一宇宙速度的速度高速飞行，它发出的光子需要准确投到地面接收装置中，这需要非常高的对准精度。潘建伟和央视记者董倩对话时提到的看清木星轨道上的车牌，指的就是这种对准精度。另外潘建伟还提到看清月球上火柴发出的光，这指的是600万个光子衰减到只剩1个时也能够探测到。只有探测精度达到这种程度才能将量子卫星送进太空，并依靠卫星完成各种科学实验。日本曾经发射了一颗卫星也号称是量子通信卫星，但是它没有墨子号这样的精密技术，它并不是真正意义上的量子通信卫星。