在晴朗夜空看到中国量子卫星的光芒

　　“在一个晴朗的夜空,我们看到中国卫星(27.680, -0.17, -0.61%)闪烁的绿色光芒,随后地面站检测到信号,通信成功了!”南非斯泰伦博斯大学量子计算教授弗朗西斯科·彼得鲁乔内在接受采访时,如此回忆中国量子卫星首次连接到南半球地面站的场景。

　　中国和南非科研人员合作的论文20日发表于国际著名学术期刊《自然》,研究团队报告在相隔12900多公里的距离上通过卫星实现量子密钥分发,为实用化卫星量子通信组网铺平道路。参与实验的南非科学家表示,这是南半球首次开展卫星量子密钥分发实验,在2025年“国际量子科学与技术年”,与中国的合作更显科技促进人类共同发展的意义。

跨越南北半球:

“激动人心”

　　“那是非常激动人心的时刻。”参与这项研究的彼得鲁乔内回忆说。斯泰伦博斯大学工程楼的屋顶上,建了一个地面站与中国的卫星通信。这里的环境合适,湿度低,天空经常晴朗无云。就在一个晴朗的夜空,地面站接收到了卫星信号。“我们尽情庆祝,共享大餐。”

　　本项研究利用了中国2022年发射的世界首颗量子微纳卫星“济南一号”,与之前已闻名世界的“墨子号”量子卫星相比,量子微纳卫星的成本更低,多项性能更高,同时地面站也变得小型化、可移动,从而方便部署。

　　据介绍,研究团队利用量子微纳卫星与设在中国合肥、北京、上海以及南非斯泰伦博斯等地的地面站建立光链路,实现实时星地量子密钥分发实验。斯泰伦博斯大学物理系高级讲师娅西拉·伊斯梅尔分享了她最难忘的时刻。本次实验持续多个夜晚,在单次卫星通过期间实现了多达100万比特的安全密钥共享。那个晚上,她和中国同事围坐在电脑旁,眼睛紧盯着屏幕,实时监控卫星通过时生成的密钥率。“当密钥率突破100万比特时,我们非常兴奋地跳起来,这是我们从未想过能达到的数字。”

量子科技发展:

合作“双赢”

　　“我们非常自豪能够与中国合作。”彼得鲁乔内说,中国在量子通信等领域处于世界领先地位。南非专家与中国同行合作有助于提升自身的专业知识,同时也作出了自己的贡献,可以说是一种“双赢”。

　　他指出,这次是在南半球开展的首次卫星量子密钥分发实验,说明南半球没有被排除在未来的相关技术进展之外。如今,量子科技正在催生一系列新兴产业,这是加入新的产业革命的良机。通过与这一领域的佼佼者——中国合作,南非可以拓展相关知识,培养新型人才,创造更多就业机会。

　　这次跨越上万公里的量子通信实验成功,意味着未来可以发射多颗微纳卫星构建“量子星座”,在全球部署具有良好保密性的量子通信网络。伊斯梅尔说,这是相关领域研究人员的共同目标,“要完成这个目标,需要国际合作来保证建设全球性的量子网络。”

　　今年是量子力学诞生100周年。联合国教科文组织宣布今年为“国际量子科学与技术年”,目的包括促进量子科技与社会的结合发展。彼得鲁乔内表示,当今世界面临种种挑战,而科学是应对挑战的重要工具,人们在科学合作中也可以加深彼此了解。“我希望能通过加强量子领域的国际合作,帮助建设一个和平繁荣的世界,共同应对全球挑战。”　　　　　据新华社

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