世界首颗量子微纳卫星“济南一号”正式投入运行

2016年升空的“墨子号”验证了星地量子密钥分发和洲际密钥分发技术,把“京沪干线”光纤骨干网和空间链路连接起来。现在,由合肥国家实验室牵头研制的“济南一号”接过了这个接力棒。济南量子技术研究院、中国科大、中科院上海技术物理所、上海微小卫星创新研究院还有国科航星量子科技有限公司共同参与,把量子密钥分发的能力压缩进了120公斤量级的微纳卫星里。这颗世界首颗量子微纳卫星把“力箭一号”托举到了7月27日的酒泉卫星发射中心,然后直冲天际。 这次任务把“墨子号”级别的密钥分发能力浓缩到了重量只有原来1/6、体积只有原来1/3的小型卫星里。项目核心团队平均年龄不到30岁,和科研任务之重形成了鲜明对比。六家单位协同作战,把科学目标、经费支持还有用户验证分别分配给了不同的单位。中国科学院负责卫星系统抓总,中国科大牵头载荷分系统建设,国科量子通信网络有限公司和国盾量子技术股份有限公司负责小型化地面站的建设。 现在“济南一号”已经顺利入轨,太阳能帆板也展开了。接下来一个月要进行姿态确定、星地时钟同步和量子光源标定等关键测试。等在轨测试完成并确认指标达标后,“济南一号”就会正式投入运行。 这个由合肥国家实验室、中国科学技术大学、中科院上海技术物理所、上海微小卫星创新研究院和济南量子技术研究院组成的跨机构“青春团队”创造了奇迹。山东航天电子技术研究所也在载荷分系统里发挥了重要作用。通过这个项目,“中国方案”有望在全球率先建成天地一体化广域量子保密通信网络。 卫星入轨后地面测控站和它建立了链路。配合济南高新区部署的小型化地面站,“济南一号”将率先开展实时星地量子密钥分发实验。目标是给金融、政务、电力等高价值场景提供无条件安全的密钥服务。 低成本小型化是这次项目的核心技术之一。整星重量只有约为“墨子号”1/6,体积缩小到了原来1/3。单光子源频率提升了约6倍,捕获率提高了一个数量级。密钥生成时效性提升了2—3个数量级,地面站只要一部小型望远镜就能实时接收密钥。