急起直追!中國正開發量子通訊衛星網路

編譯/莊閔棻

中國的研究機構正在努力利用低地球軌道和中高軌道上的衛星,構建一個量子通訊網路。

根據《Space News》的報導,中國科學院科學家、中國人民政治協商會議第十四屆全國委員會委員潘建偉提到,為了開發中高地球軌道衛星,他們正在與國家空間科學中心合作。他說,未來,高軌道衛星和低地球軌道衛星將組合並成為一個廣域量子通訊網路。

中國科學院科學家、中國人民政治協商會議第十四屆全國委員會委員潘建偉提到,為了開發中高地球軌道衛星,他們正在與國家空間科學中心合作。他說,未來,高軌道衛星和低地球軌道衛星將組合並成為一個廣域量子通訊網路。示意圖:RF123

據報導,該網路將使用量子力學的元素進行加密和安全訊息傳輸。雖然潘建偉的報告中並沒有提供計畫中網路的進一步細節,但根據一些早期跡象可以看出,首先,我們可能將看到中國發射3或5顆專注於量子密鑰分發(QKD)的小型衛星。所謂量子密鑰分發,指的就是一種利用量子力學特性、實現密碼協定的安全通訊方法。而根據2022年潘建偉等人撰寫的論文,這些衛星將被送入高度為800公里的太陽同步軌道(SSO)中。

早在2022年,中國科學院、中國科學技術大學和其他機構,就曾合作用力箭一號火箭發射了世界首顆量子微納衛星濟南一號。該衛星顯然是低軌道網路的第一顆QKD測試衛星,還展示了關鍵技術的微型化。

低軌道衛星將提供城市之間的聯繫,而更高軌道的衛星將能允許洲際量子通訊(intercontinental quantum communication),並建立一個全球性的、全天的量子通訊網路。報導指出,因為低軌道或在SSO的衛星會在幾分鐘內從頭頂閃過,因此,早先被稱為 MEO-to-GEO的最初高軌道衛星將允許科學家進行更長時間的測試。

近年來,量子通訊受到各國重視。中國將量子通訊和量子計算列入2030年突破的技術大項目清單,並將其視為一個戰略性新興產業。與此同時,歐洲太空總署也在尋求開發量子通訊網路,而包括美國和英國在內的各國政府也都在這一領域進行持續的合作。

參考資料:Space News

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