“墨子號”衛(wèi)星有望白天也能工作

       7月25日，記者從中國科學技術大學獲悉，該?？蒲腥藛T在基于星座的量子通信實驗研究領域取得重要進展。據(jù)介紹，這一研究成果有望突破目前世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”只能夜晚工作的局限。
       基于衛(wèi)星平臺的量子通信是構建覆蓋全球量子通信網絡最為可行的手段。世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”目前已經在國際上成功實現(xiàn)了首次星地量子通信，為未來開展大尺度量子網絡和量子通信實驗研究奠定了可靠的技術基礎。然而由于陽光噪聲的影響，“墨子號”衛(wèi)星只能在夜晚工作，單顆該類低軌道衛(wèi)星至少需要3天才能完成全球范圍內地面站點的覆蓋。
       為了提高通信覆蓋率，以提高衛(wèi)星量子通信實用化水平，一種可行的解決途徑是構建由多顆低軌道衛(wèi)星或高軌道衛(wèi)星組成的量子星座，建立覆蓋全球的實時量子通信網絡。為了構建量子星座，需要突破以下兩個技術難題：一是通信距離較遠導致的鏈路損耗較大；二是隨著衛(wèi)星軌道的升高，衛(wèi)星被太陽光照射的概率增大，例如，軌道高度500km的“墨子號” 衛(wèi)星被太陽光照射的概率是68%，而軌道高度36000km的地球同步軌道衛(wèi)星被太陽光照射的概率達99.4%，而白天陽光照射噪聲是夜晚的5個數(shù)量級以上。
       為抑制白天陽光背景噪聲，中國科學院院士潘建偉的團隊從三個方面發(fā)展關鍵技術，研究小組在青海湖相距53公里的兩點間完成了白天陽光背景下的量子密鑰分發(fā)實驗。通過地基實驗在信道損耗和噪聲水平方面有效驗證了未來構建基于量子星座的星地、星間量子通信網絡的可行性。