首顆中高軌量子衛星擬2026年前後發射

香港文匯報訊（記者 方俊明 珠海報道）中國科學院院士、中科院量子信息與量子科技創新研究院院長、中國科學技術大學常務副校長潘建偉透露，當前正在研製第一顆中高軌量子衛星，計劃2026年前後發射；屆時在實現量子密鑰分發的同時，也為中高軌衛星量子精密測量提供新的平台。

計劃搭載一顆超高精度光鐘

「為了在未來實現全球化的量子通訊，我們需要克服目前衛星量子通訊所面臨的難題。一是單顆的低軌衛星沒辦法直接覆蓋全球；二是目前的衛星還只能在低區工作，而相應的解決方案是通過發射多顆低軌衛星來構成一個高效率的衛星網絡。也就是說在所謂『量子星座』的基礎上，我們可以發射具有更長過境時間的中高軌衛星，以此來分發更多的密鑰。」潘建偉稱：「在2017年，我們已經實現在日光背景下的遠距離自由空間量子通信的地面實驗，驗證了量子通訊是全天可行的，實現了實用化、低成本和輕量化的微納量子衛星。」

據悉，國際上首顆微納量子衛星「濟南一號」已在去年7月發射，它載荷的重量只有20公斤，較「墨子號」大幅降低。潘建偉透露：「當前我們正在研製第一顆中高軌量子衛星，計劃2026年前後發射。除了要實現量子密鑰分發之外，這也為中高軌衛星量子精密測量提供了新的平台。」

「我們利用中高軌量子衛星實現萬公里量級的量子糾纏分發，在未來將藉助全球化的糾纏分發將多個原子糾纏起來，從而大幅度提高原子鐘的穩定。」潘建偉表示，與此同時，計劃在中高軌衛星上搭載一顆超高精度的光鐘，它的穩定度將達到10的-19次方，也就是說一年它的誤差不超過一秒。

潘建偉指出，利用高精度的光鍾和高精度的光頻標的傳輸，就可以實現全球化的高精度提升，相比當前微波受損的準確度可以提高4個數量級，為新一代的秒定義提供了相應的技術支撐。在外太空由於磁場和地球引力的噪聲極其微弱，所以在原則上光鐘的穩定度可以達到10的-21次方。「利用超高精度的光鍾和超高精度的光頻傳輸，我們可以在外太空構建一個干涉儀，利用干涉儀開展一些物理學基本原理的檢驗，包括暗物質的探測和引力波的探測等」。