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中國首顆量子衛星準備就緒 本月中下旬擇機發射

2016-08-15

  我國首顆量子科學實驗衛星即將于本月中下旬擇機發射升空,目前這顆衛星在發射前的準備工作已經基本完成。

  量子科學實驗衛星系統總師 朱振才:在塔架上以后,我們完成了衛星在發射狀態的一個全面的測試和檢查。在前幾天,配合發射場和我們的運載和我們的測控系統,完成了發射場的第4次總檢查。

  從量子衛星7月初運抵酒泉衛星發射中心后,相關部門對衛星開展了為期20余天的技術區測試與檢查工作,包括衛星的光學性能、電性能,及安裝精度的檢驗,另外為衛星供電的太陽能陣帆板也已經安裝完畢。

  作為我國發射的首顆量子科學實驗衛星,同時是世界上首顆量子衛星,其科技含量及精密程度都達到該研究領域前所未有的高度,因此衛星載荷的安全性極其重要,在衛星發射當天,系統工作人員還將對其進行最后的檢測和狀態設置的確認。

  量子科學實驗衛星系統總師 朱振才:我們在技術區的測試,包括我們在裝到火箭上,塔架上的測試,衛星的狀態都是良好的。到目前為止,衛星的各項指標都是達到我們的設計要求,衛星的工作狀態是正常的,產品應該狀態非常好。

  同時,記者也了解到,量子衛星發射是酒泉衛星發射中心執行的第76次發射任務,這段時間也是發射任務非常集中的階段,為了保證量子衛星的發射任務順利完成,各方都做好了充足準備。

  量子科學實驗衛星發射任務零號指揮員 馮丑明:今年的還有天宮二號、神州十一號飛行任務,衛星任務有交叉,從我們發射場本身來說,各方面的壓力包括人員以及地面設施設備壓力是比較大的。

  通過3D模型可知,這顆量子衛星是一個立方體,高1.7米左右、重640公斤,內部構造分成上下兩層:下層是衛星的常規裝置,上層是和實驗相關的量子衛星的核心裝置。這些裝置主要是參與量子衛星實驗中的一些核心部件,將同地面實現與量子相關的一系列實驗。

  既有絕技又有怪癖 白話神奇的量子

  那么,量子究竟是什么?被稱為世紀“幽靈”的量子又有哪些匪夷所思的特性呢?

  我們知道構成物質的最小單元是基本粒子,而量子就是質量、體積、能量等各種物理量的最小單元,而且它也要以某種粒子狀態存在。我們看到的光,其實是以光子為單位一份一份地變化的。我們大可以打開腦洞,想象一下,我們一舉手投足間,一個呼吸,就有上萬億的量子在移動。

  最早,量子是被一個叫普朗克的德國物理學家在1900年提出來的,后來陸陸續續經過許多科學家的努力,其中也包括大名鼎鼎的愛因斯坦,量子科學體系不斷完善。

  說到量子,它有兩個堪稱神奇的絕技,就是“分身術”和“遠程心靈感應”。別小看這兩門功夫,要知道最強悍的量子計算機和最安全的量子通信,關鍵靠的就是它們。量子的“分身術“也叫量子疊加,就是一個量子可以同時存在好幾種狀態。那么”分身術“干嘛用呢?首先一個應用就是幫我們的計算機實現并行計算。這能力有多強?舉個例子,如果我們分解一個300位的大數,用現在的計算機,需要15萬年,用量子的”分身術“幫我們并行運算,只要一秒鐘就可以算出來。

  量子的另一個絕技”遠程心靈感應“,學名叫量子糾纏。就是如果兩個相似的量子距離足夠近,就會發生糾纏,然后你把他們分開無論多遠,這兩顆量子的狀態就好像一對有心靈感應的雙胞胎一樣,一個開心,另一個也會笑,一個哭了,另一個一定也難過,這個可能是科學中最奇特的現象之一。

  神奇的量子還有兩個怪癖:不可分割、不可克隆。別嫌它古怪,要想做量子保密通信還真得靠這兩個才行。利用量子的這兩個怪癖,可以制作出最安全的保密鑰匙,可以讓我們目前的信息傳輸變得更安全。

  所以說,量子神奇,但是人類的潛力更神奇。如果能夠駕馭這么行蹤神秘和脾氣古怪的量子,絕對安全的保密通信、堪稱神速的新一代電腦,也將成為現實。


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