世界首颗量子微纳卫星“济南一号”发射

世界首颗量子微纳卫星“济南一号”发射

7月27日，世界首颗量子微纳卫星“济南一号”搭载中国科学院“力箭一号”运载火箭成功发射。

该量子微纳卫星由国内顶尖科研单位和产业力量共同完成。我国向构建低成本、实用化的天地一体化量子保密通信网络迈进。

合肥国家实验室与中国科大共同负责量子微纳卫星科学目标的提出；
济南高新区管委会协同济南量子技术研究院提供经费支持，济南量子技术研究院负责组织地面应用系统研制，作为用户总体开展量子密钥分发应用技术验证；
中科院上海微小卫星创新研究院抓总研制卫星系统；
中国科大牵头，联合中科院上海技术物理研究所、山东航天电子技术研究所、上海国科航星量子科技有限公司等研制有效载荷分系统；

国科量子通信网络有限公司联合科大国盾量子技术股份有限公司负责地面应用系统、小型化地面站研制、建设和运行。

量子保密通信安全性基于物理学基本原理，与计算复杂度无关，即使未来强大的量子计算机问世也不会对其安全性形成威胁。2016年，我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，牢牢占据了量子保密通信技术研究及产业发展的国际“领跑”地位。但单颗低轨卫星无法直接覆盖全球，从实用角度，必须构建由高、中、低轨道卫星组成的“量子星座”。

2020年5月，合肥国家实验室牵头立项微纳量子卫星项目。相关研究团队在“墨子号”基础上开展科研攻关，突破了低成本小型化量子密钥分发技术、实时密钥提取技术等关键技术，使得此次升空的“济南一号”重量降低到“墨子号”的约1/6、光源频率提升约6倍、密钥生成时效性提高2-3个数量级，研发成本和发射成本大大降低。

只解决了卫星发射问题远远不够，卫星与地面怎么“对话”更方便也要同步考虑。

2020年12月，国盾量子与济南量子院就共同揭牌成立了“量子卫星小型地面站联合研发中心”，携手攻关量子卫星和地面站的实用化技术。而此次配合“济南一号”的小型化量子卫星地面站较“墨子号”升空时，不仅成码能力进一步提升，重量也由12吨降至100公斤以下，可以在远洋海岛、驻外机构等场景快捷部署。

截至目前，由国盾量子研发生产的小型化量子卫星地面站系统已被部署在海南，服务于“海文干线”建设，并在合肥、济南、威海等地完成了与“墨子号”的对接实验。目前，国盾量子正在研制能匹配下一代卫星的地面站，向着满足天地一体化量子保密通信网络建设及应用的方向发展，实现“移动中通信”等新的技术突破。

目前，世界各国纷纷加速推进“量子卫星”项目。据了解，量子微纳卫星在成功发射并完成在轨测试后，将配合小型化地面站系统，完成实时星地量子密钥分发实验，开展商用化广域量子通信网络应用示范，进一步扩大我国在空间量子通信领域的国际领先地位。未来，我国将有更多的量子卫星及地面站完成建设，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升。

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