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王建宇院士:光子通信技術(shù)或?qū)糜谏羁仗綔y

時間:2018-10-17來1源:科學網(wǎng) 作者:佚名
在日前舉行的上海市科協(xié)學術(shù)年會大會主題報告會上,中科院院士、上海市科協(xié)副主席、中科院上海分院院長、黨組書記王建宇研究員就空間探測等研究熱點作特邀報告。
 
王建宇在報告中介紹了墨子號量子科學實驗衛(wèi)星的運行現(xiàn)狀,2016年8月16日,墨子號量子科學實驗衛(wèi)星發(fā)射升空。迄今為止,墨子號已成功完成三項既定目標——在國際上首次實現(xiàn)星地間量子通信,在1000公里尺度上驗證了量子糾纏效應,在星地間實現(xiàn)了“拷貝不走樣”的量子隱形傳態(tài)。
 
墨子號衛(wèi)星以每秒近8公里的速度繞地球轉(zhuǎn)動,地面系統(tǒng)如何探測到它發(fā)出的光信號?王建宇說,其技術(shù)難度之大,相當于從上海打一束激光到北京的某扇窗戶上,而且要持續(xù)打準。為此,中科院上海分院團隊采用了天文望遠鏡高精度的空間觀測技術(shù)以及衛(wèi)星精準位置預報,并借助觀測設(shè)備高精度跟蹤裝置,最終將誤差控制在0.7角秒(1角秒=1/3600度)左右,實現(xiàn)了對墨子號衛(wèi)星的精準捕獲、跟蹤和指向。運行兩年多來,地面系統(tǒng)已捕獲墨子號衛(wèi)星1000次以上,成功率幾乎100%,高于歐洲、日本激光通信衛(wèi)星的捕獲成功率。
 
據(jù)悉,墨子號衛(wèi)星成功運行后,我國正在準備研制軌道更高的量子通信衛(wèi)星,力爭實現(xiàn)萬公里級量子通信,通信范圍覆蓋全中國,讓星地間量子通信進入應用階段。這要求系統(tǒng)的靈敏度提高2個數(shù)量級以上。上海科研團隊將在國家和上海市的重大專項支持下,開展這方面的研發(fā)工作。
 
王建宇在報告中還介紹了一種全新的空間通信方式——光子通信技術(shù),該技術(shù)將信息通過光的偏振調(diào)制到一個個由激光產(chǎn)生的光子中,可以讓地面跟快、更多的接收到來自宇宙深空的信息。這種技術(shù)比目前廣泛采用的微波通信更先進,中科院上海分院科研團隊正在這一國際上最熱的光通信領(lǐng)域努力攻關(guān)。
 
據(jù)悉,光子通信技術(shù)將應用于我國的深空探測。與微波通信相比,光子通信能通過尺寸更小的器件傳輸更多的數(shù)據(jù),在月地通信、深空探測等領(lǐng)域具有很大的應用前景。王建宇表示,研究人員已為未來的深空探測準備了一個高容錯編碼方案,目前在實驗過程中。“我們會繼續(xù)努力,力爭讓中國的量子通信和光子通信技術(shù)保持在國際前列。”

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