戍天九思：量子微纳卫星实验成功！中国“量子星座”要...

lameihua

　　据3月20日《科技日报》报道，中国科学技术大学潘建伟、彭承志、廖胜凯等，联合济南量子技术研究院等单位在国际上首次实现量子微纳卫星与小型化可移动地面站之间的实时星地量子密钥分发，在单次卫星通过期间实现了多达1百万比特的安全密钥共享。相关研究成果在线发表于国际学术期刊《自然》上。杂志审稿人称赞其“展示了卫星量子密钥分发技术的成熟，代表了实现量子和经典通信卫星星座的里程碑”。

　　这次量子微纳卫星空地通信实验成功，标志着中国打造全球化“量子星座”取得重大突破，中国即将开启全民量子通信新时代！

　　为什么有了“墨子号”卫星还要研发量子微纳卫星？

　　中科大牵头研制的“墨子号”量子科学实验卫星，在国际上首次充分验证了基于卫星实现全球化量子通信的可行性。由于“墨子号”量子通信卫星总重量640公斤，属大型量子试验卫星成本较高，而且单颗卫星无法直接覆盖全球，只有发射数百颗低成本量子微纳卫星并实现组网运行，才能构建起高效率、实用化、全球化量子通信网络。

　　该研究团队成功突破了低成本小型化诱骗态量子光源技术、复合激光通信的实时密钥提取技术、基于卫星姿控的高精度跟瞄等关键技术，完成星载量子密钥分发载荷、量子微纳卫星平台研制。

　　该卫星（济南一号）于2022年7月发射入轨，平台载荷重量约23公斤、整星重量96公斤，不到“墨子号”重量的1/6，光源频率提升约6倍，密钥生成时效性由数天时间完成提高到单轨实时成码。在此基础上，联合团队和南非斯坦陵布什大学科研团队合作，在相隔12900多公里的距离上建立了量子密钥，完成对图像数据“一次一密”加密和传输。

　　网上说，星地密钥生成速率提升40倍，安全码距扩展至2000公里，为洲际通信奠定基础。单颗“济南一号”卫星成本仅为“墨子号”的1/20。相关地面站已从13吨减至100公斤。

　　▲图为部署在研究院科研楼顶的小型化地面站

　　该研究成果为未来发射数百颗微纳卫星构建“量子星座”奠定了坚实基础，不仅为大规模实用化量子通信网络的建设提供了关键技术支撑，更为量子互联网的全球部署开辟了新的发展路径。

　　中国“量子星座” 发射即将启动

　　2016年8月中国在成功发射“墨子号”量子科学实验卫星后，逐步明确了构建“量子星座”的战略规划。该星座由高、中、低轨道卫星组成，旨在通过多轨道协同实现全天时、全球覆盖的量子通信服务，并与地面光纤量子网络互补，形成天地一体化量子通信体系。

　　☆2016年8月发射？“墨子号”——全球首颗量子通信卫星，完成星地量子纠缠分发、密钥分发和隐形传态等实验，验证了空间量子通信的可行性。

　　☆2022年7月发射“济南一号” ——全球首颗量子微纳卫星，尺寸和功耗仅为“墨子号”的十分之一，但光源频率提升6倍，标志着低成本卫星技术的突破。该卫星已成功实现1.29万公里实时星地密钥分发，并与南非等地的地面站建立光链路，验证了洲际量子通信的可行性。

　　据网上资料，下一步“量子星座”有如下发射计划。？

　　?      低轨道卫星：计划2025年发射2-3颗低轨量子卫星，进一步扩大覆盖范围并降低成本。

　　中高轨道卫星：正在研制1万公里级高轨量子卫星，预计2026年底具备发射条件，2027年正式发射，以实现更广域、全天候的通信服务。

　　星座组网：到2030年前后，计划形成由中高轨卫星与低轨微纳卫星组成的星座系统，覆盖全球并实现与地面光纤网络的深度融合。

　　目前，中国已建成覆盖京津冀、长三角、粤港澳等区域的量子保密通信骨干网，总里程超1万公里。量子通信用户规模快速增长，中国电信用户已超500万，未来将覆盖更多城市与行业。最近，我国又突破400Gbps星间激光通信和光子时钟技术。目前，“量子星座”万事俱备，只等发射。

　　中国开启引领全球量子通信新时代

　　“量子星座”不仅是中国突破“卡脖子”技术的标志性工程，更是融合国家安全、科技霸权、经济转型与全球治理的超级战略载体。量子星座建设涉及卫星制造、激光通信、精密仪器等产业链。参考北斗系统带动的5000亿元产业规模，量子星座预计在2035年前催生超8000亿元市场。其战略意义远超单一技术领域，而是通过“量子优势”重构国际权力格局，使中国在21世纪“量子革命”中占据规则制定者地位。正如潘建伟所言，这一领域“最有条件实现跨越式领跑”，其成败将深刻影响大国竞争的最终走向。

　　2026年中高轨量子卫星发射后，中国将成为首个拥有全轨道量子星座的国家，较美欧同类计划领先5-8年。美国虽有《国家量子行动法案》和“联邦量子系统”（FQS）计划，但是还没有发射过。据北约评估，量子通信可能成为未来军事联盟的技术标配，中国主导的星座网络将重塑国际安全合作框架。