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揭秘全球首颗量子卫星地面望远镜系统:
“星地邮递员”系“成都造”

  “地面望远镜系统就像量子卫星和大地之间的邮递员,是实现量子通信的首要基本条件。”8月17日,在位于成都的中科院光电技术研究所内,量子卫星地面望远镜系统软件分系统负责人贺东如是说。

  全球首颗量子卫星“墨子号”于16日凌晨在酒泉卫星发射基地发射升空,使中国在世界上首次实现卫星和地面之间的北京时时彩量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。

  量子卫星升空后,将进行星地高速量子密钥分发实验、广域量子通信网络实验等实验任务。在这些实验中,卫星与地面站之间的互动是重头戏,同时也是技术难点。而承担量子卫星与地面站互动重头戏的地面北京时时彩望远镜,则由来自成都的中科院光电技术研究所研发。

  今年三十出头的贺东告诉记者,地面望远镜系统从2013年年中到2015年年底,历经了两年半的研发。研发完成后,团队随即前往青海德令哈、新疆南山、北京兴隆和云南丽江的四个地面站进行安装和调试。北京时时彩

  谈及星地互动为何如此困难时,光机分系统负责人亓波告诉记者,“高速飞行的量子卫星,尺度非常小。望远镜要在短时间内完成对量子卫星的快速捕获,捕获之后实现持续稳定的跟踪,在卫星过境的几百秒时间内,完成量子密钥的接收,难度非常大。”

  “一是光的对准精度,望远镜捕获到卫星后,对准卫星,发出一束信标光。然后卫星向望远镜同样发出一束信标光,望远镜要抓住这束光,从而实现星地‘握手’。只有在此前提下,才能进行后续的实验,可谓是‘针尖对麦芒’。”贺东告诉记者,他们研发的地面望远镜系统,对卫星的跟瞄精度,达到了0.2角秒,即500公里外仅偏差0.5米。

  贺东表示,除了要保证极高的光对准精度,地面望远镜还要“高保偏”,“因为光子下来之后我们要利用光子的偏振态进行一个测量,从而实现量子通信,这就要求我们的望远镜接收光子以后,经过很多面镜子的反射后,光子的偏振态不会被改变。”

  “在跟踪精度、指向精度和信号光高保偏等方面,我们的地面望远镜系统,均达到了国际领先水平”,贺东向记者强调。