陸成功發射「墨子號」 全球首枚量子科學實驗衛星
甘肅酒泉火箭基地在凌晨1時40分成功發射全球第一顆量子衛星「墨子號」,升空目標在於實現衛星和地面的量子通訊,可以有效「杜絕駭客」,也是人類史上首次在宇宙中探索量子理論,當局還計劃未來的5年發射5顆新的衛星,力爭在2030年前後建成一個全球性的量子通訊網。
根據陸媒報導,「墨子號」是以長征二號丁運載火箭發射,這也是長征系列運載火箭的第234次飛行。量子衛星是在2011年12月立項,也是中科院空間科學先導專項首批科學實驗衛星之一,爲此還建設了包括南山、德令哈、興隆、麗江4個量子通信地面站和阿里量子隱形傳態實驗站在內的地面科學應用系統,與量子衛星共同構成天地一體化量子科學實驗系統。
報導指出,量子衛星的主要目標有兩項,第一是進行星地高速量子金鑰分發實驗,並在此基礎上進行廣域量子金鑰網路實驗,希望在空間量子通信實用化方面取得重大突破;第二是在空間尺度進行量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗,在空間尺度驗證量子力學理論。
量子力學理論認爲,兩個處於量子糾纏態的粒子無論相隔多遠,只要改變其中一個粒子的狀態,另一個狀態就會馬上隨之改變。這種狀態之間的關聯不必透過物理學的力場或電場,粒子與粒子之間的速度甚至超過光速,稱爲「量子非定域性」。
長期以來,量子力學的各種理論不斷獲得實驗證實,催生包括原子彈、鐳射、核磁共振、全球衛星定位系統等重大發明,進而改變整個世界。通過對量子力學不斷的質疑,推動量子調控技術的發展,產生以量子通信和量子計算爲代表的量子資訊技術,被認定是通訊方式的重大革新。
針對量子糾纏的問題,目前的實驗結果還無法獲得最終定論,雖然已有許多實驗支持量子非定域性正確,但還是有許多理論上的漏洞,無法成功實現自由意志的量子非定域檢驗,也就是說,沒有一個實驗「能夠百分之百地完全關閉所有的漏洞」。
由於全世界的量子力學實驗,現階段都是在地面上模擬進行,如果擺在重力條件變化極大的太空,同樣的實驗結果是否產生變化,是科學界高度關注的部分。量子衛星實驗團隊的成員陸朝陽表示,不是衛星發射之後就能馬上實現自由意志的量子非定域檢驗,若要實現需將量子糾纏的分發距離,拉長至幾十萬公里,光是達到這個目標就有很長的路要走,目前的技術只是爲了實現這個終極目標,邁出的關鍵一小步。