▌本文来源：新华社、央视新闻

17日11时56分24秒，中科院遥感与数字地球研究所所属中国遥感卫星地面站密云站在第23圈次成功跟踪，接收到我国首颗量子科学实验卫星“墨子号”首轨数据，使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。

“墨子号”于16日1时40分在酒泉卫星发射中心成功发射，它是中科院空间科学战略性先导专项首批科学实验卫星之一，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。中国遥感卫星地面站的密云站、喀什站和三亚站负责承担“墨子号”数据的接收任务。

据介绍，“墨子号”首轨任务时长约7分钟，接收数据量约202MB。经验证，卫星数据质量良好。这些卫星数据已实时传送至中科院国家空间科学中心。

中国遥感卫星地面站负责中科院空间科学先导专项地面接收系统的建设和运行工作，已经形成我国南-北-西地理布局的近地空间科学卫星接收站网。 “墨子号”是继暗物质粒子探测卫星、实践十号卫星之后，我国空间科学卫星系列的第三颗卫星。今后，地面站还将陆续承担我国硬Ｘ射线调制望远镜卫星等后续空间科学卫星的数据接收任务。

“墨子号”的独门绝技有哪些？

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• 绝技一：小身材有“量”乃大

640公斤的量子卫星，在卫星家族中只是不起眼的小瘦子，不过娇小的量子卫星可并非以重量碾压群雄，它的获胜法宝是3个神奇装备。

装备1：激光器。激光器的作用就是生成单个的光量子。量子是能量等物理量的最小单元，光量子也就是光的最小量子单元。

装备2：量子纠缠源。和激光器不同，它的使命是制造出一对对处于纠缠状态的光量子。大家可以把纠缠状态想象成一对互相吸引的磁铁，不同之处在于，纠缠中的量子即使相隔万里也能心灵相通，其中一个状态发生改变，另一个也会相应改变。爱因斯坦把这种现象形容为“如幽灵一般的远距离作用”。

装备3：量子密钥通信机和量子纠缠发射机。这两个仪器相当于发射器，都是负责把光量子发射到地面实验站。密钥通信机是一对一，发射单个光量子到单个地面站，纠缠发射机则是一对二，把成对的纠缠光量子分别发射到两个地面站。

• 绝技二：星地间驾驭微观精灵

从500公里开外的太空上向地面的实验站发射光量子，这是史无前例、世界首次。首先要把卫星上的光轴和地面实验站的光轴对准，然后再把肉眼根本看不见的光量子从天上打下来。而这个对准精度比普通卫星的对准精度高出了十倍，堪称针尖对麦芒。

不仅要从卫星上发射光量子到地球，雄心勃勃的科学家们还要从地球发射光量子到卫星上，然后利用远距离的量子纠缠效应，实现光量子状态在星地间的传输。一旦实现，时空穿越便不再是梦。

• 绝技三：史上最安全全球通信网

那为什么跑到天上去做量子实验，答案是为了地球人通信更安全。

量子天生就是个防窃听神器，它有两个基本特性：不可分割、不可复制。再加上连大科学家们都无法解释的超远距离的量子纠缠效应，使它足以担当保镖的职责，护送着机密的信息一起发送给接收方。即便窃听者的计算能力再强，破解密码技术再高，一旦碰上了量子密钥，便会原形毕露，被抓现行。

其实我们已经建成用光量子传输的京沪通信干线，但是光量子在光纤线路中的传输距离较短，每100公里便需要一个中继器来帮助它完成接力赛跑。但在大气层中，它却可以一次性传递几千公里，所以中国的科学家们决定用天上的卫星来帮助光量子实现更大范围的传输。日后，科学家们还会尝试发射更多的量子通信卫星，以此构建包含国防、金融、政务、商业等领域的绝对安全的全球量子保密通信网。

量子卫星究竟跟咱们有什么关系呢？

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监制/唐怡  主编/李浙

编辑/郭爽

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