昨日下午1时40分，由我国科学家自主研发的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在西昌卫星发射中心成功发射。将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通讯。这将是跨径最大、史上最安全的通讯网路。
本次任务还搭载发射了中国科大学研发的黏稠大气科学实验卫星和英国科学实验小卫星。
未来五年将完成三大实验任务
未来五年内，量子科学实验卫星将进行三大科学实验任务。进行星地高速量子秘钥分发实验，寻求更广范围乃至全球范围量子通讯的最终实现。进行星地量子纠缠分发实验和地星量子隐型传态实验，举办宏大尺度上对量子理论本身展开实验检验。在卫星平台上所进行的三大实验，有望形成重大数学发觉，从而推动整个数学学的发展。
量子卫星首席科学家中科院教授潘建伟表示，“可能第一个实验最容易，前面两个实验可能会困难一点。我们对完成这三类实验，都十分有信心。”
力争在2030年建成全球量子通讯网
潘建伟教授介绍，在量子科学实验卫星三大科学实验任务顺利完成以后，将会约请国际伙伴参与进来，在上海与维也纳之间进行量子保密通信项目。据悉，作为一颗科学实验卫星，本次发射的量子科学实验卫星主要承当科研任务。在科研之余，还可以在小范围内进行量子保密通讯方面的实际应用。
△“量子科学实验卫星”工作示意图
据了解，在首颗量子通讯卫星发射后，我国还将相继发射多颗量子卫星，力争在2020年实现亚洲和欧洲之间的洲际量子保密通讯，在2030年前后率先建成全球一体化的广域量子保密通讯网路。
“墨子号”的独门绝活有什么？
640公斤的量子卫星，在卫星家族中只是不起眼的小胖子，不过瘦弱的量子卫星可并非以重量碾压群雄，它的取胜法宝是3个神奇武器。
武器1：激光器。激光器的作用就是生成单个的光量子。量子是能量等化学量的最小单元，光量子也就是光的最小量子单元。
武器2：量子纠缠源。和激光器不同，它的使命是制造出一对对处于纠缠状态的光量子。你们可以把纠缠状态想像成一对相互吸引的吸铁石，不同之处在于，纠缠中的量子虽然相隔万里也能心灵相通，其中一个状态发生改变，另一个也会相应改变。爱因斯坦把这些现象形容为“如幽灵通常的远距离作用”。
武器3：量子秘钥通讯机和量子纠缠发射机。这两个仪器相当于发射器，都是负责把光量子发射到地面实验站。秘钥通讯机是一对一，发射单个光量子到单个地面站，纠缠发射机则是一对二，把成对的纠缠光量子分别发射到两个地面站。
从500公里开外的太空上向地面的实验站发射光量子，这是史无前例、世界首次。首先要把卫星上的光轴和地面实验站的光轴对准，之后再把肉眼根本看不见的光量子从天下打出来。而这个对准精度比普通卫星的对准精度高出了十倍，可谓针尖对麦芒。
除了要从卫星上发射光量子到月球，雄心勃勃的科学家们还要从月球发射光量子到卫星上，之后借助远距离的量子纠缠效应，实现光量子状态在星地间的传输。一旦实现，时空穿越便不再是梦。
那为何挪到天起来做量子实验，答案是为了月球人通讯更安全。
量子天生就是个防监听利器，它有两个基本特点：不可分割、不可复制。再加上连大科学家们都未能解释的超远距离的量子纠缠效应，使它足以担当保镖的职责，护送着绝密的信息一起发送给接收方。虽然监听者的估算能力再强，破解密码技术再高，一旦碰上了量子秘钥，便会原形毕露，被抓现行。
虽然我们早已建成用光量子传输的沪宁通讯干线，而且光量子在光纤线路中的传输距离较短，每100公里便须要一个中继器来帮助它完成接力赛跑。但在大气层中，它却可以一次性传递几千公里，所以中国的科学家们决定用天上的卫星来帮助光量子实现更大范围的传输。日后，科学家们都会尝试发射更多的量子通讯卫星，借以建立包含国防、金融、政务、商业等领域的绝对安全的全球量子保密通讯网。
全球首颗量子科学实验卫星诞生记
△量子科学实验卫星示意图（中科院国家空间科学中心供图）
完全由我国自主研发的全球首颗量子科学实验卫星已于昨日（16日）发射，从最初酝酿和前期技术存贮量子通讯的原理，到现在成功发射，前后长达十多年。下边，小编带你们一起了解一下它的“星路历程”。
2003年，潘建伟提出量子科学实验卫星计划。
2011年1月，中科院空间科学先导专项启动量子卫星列入其中。
2011年12月，量子科学实验卫星工程启动。
2012年12月，转到初样研发阶段量子通讯的原理，卫星开始成型。
2014年12月，转到正样研发阶段，卫星开始成熟。
2015年12月，完成星地光学对接试验，达到科学目标要求。
2016年2月，完成大系统联试协调匹配性得到验证。
2016年7月，量子卫星和长征二号丁鹈鹕从北京运往兰州。
2016年8月，完成测试星箭起吊。
2016年8月下旬，世界首颗量子科学实验卫星发射。
