墨子号量子科学实验卫星到底有什么先进之处让其他国家望尘莫及？

1. 墨子号量子科学实验卫星到底有什么先进之处让其他国家望尘莫及？

　　“墨子号”是中国于2016年8月16日发射的一颗量子科学实验卫星，这是世界上第一颗量子科学实验卫星。墨子号升空时肩负着三大科学任务：星地间量子密钥传输；千公里级量子纠缠分发检验贝尔不等式；星地间量子隐形传态。墨子号升空大约1年后这三大任务就已圆满完成。　　
　　墨子号的设计寿命只有2年，目前仍在超期服役。前不久利用墨子号发出的纠缠光子对，潘建伟等人在国际上首次实现了基于量子纠缠的千公里级量子密钥分发。今年5月份还曾在国际上首次实现了量子安全时间传递的原理性实验验证。这些成就的取得与中国拥有墨子号卫星有着密切关系。
　　如果在实验室或大气层、光导纤维中传输纠缠光子，量子纠缠的分发距离不会很长。到了太空自由空间中，光子的传输几乎不会受到任何阻碍，这是将量子纠缠发射装置送到太空的原因。　　
　　把量子纠缠发射装置、通讯装置等直接送进太空并不能像在地面上这样发挥作用，除了要克服太空高真空、高温、低温、强辐射等恶劣环境，还必须保证在地面上能够接收到来自墨子号卫星发射的信号。
　　墨子号卫星没有送到地球卫星的同步轨道上，因为地球卫星的同步轨道高达3万5千多千米，在那样的高度几乎一直被太阳照射，发出的信号很容易受到太阳光的干扰。墨子号卫星距离地面的高度大约是500千米，在这样的高度卫星以接近第一宇宙速度的速度高速飞行，它发出的光子需要准确投到地面接收装置中，这需要非常高的对准精度。潘建伟和央视记者董倩对话时提到的看清木星轨道上的车牌，指的就是这种对准精度。另外潘建伟还提到看清月球上火柴发出的光，这指的是600万个光子衰减到只剩1个时也能够探测到。只有探测精度达到这种程度才能将量子卫星送进太空，并依靠卫星完成各种科学实验。日本曾经发射了一颗卫星也号称是量子通信卫星，但是它没有墨子号这样的精密技术，它并不是真正意义上的量子通信卫星。　　

2. 「墨子号」量子科学实验卫星有哪些厉害之处吗？

量子卫星是中国科学院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一，其主要科学目标一是借助卫星平台，进行星地高速量子密钥分发实验，并在此基础上进行广域量子密钥网络实验，以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破；二是在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验，开展空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。墨子号在未来两年将在世界上首次开展四项实验任务以达成两大科学目标：进行经由卫星中继的“星地高速量子密钥分发实验”，并在此基础上进行“广域量子通信网络实验”，以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破；及进行“星地双向纠缠分发实验”与“空间尺度量子隐形传态实验”，开展空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。除了卫星之外，地面上也建设了四个量子通信地面站（分别位于河北兴隆、新疆乌鲁木齐、青海德令哈、云南丽江）以及位于西藏阿里的量子隐形传态实验站。除此以外，奥地利科学院和维也纳大学的科学家也与中国方面合作，在维也纳和格拉茨设置了地面站 。量子卫星工程由中科院国家空间科学中心总负责；中国科学技术大学负责科学目标的提出和科学应用系统的研制；中科院上海微小卫星创新研究院抓总研制卫星系统，中科院上海技术物理研究所联合中科大研制有效载荷分系统；中科院国家空间科学中心牵头负责地面支撑系统研制、建设和运行；对地观测与数字地球科学中心等单位参加。

3. 墨子号量子卫星在科技领域的作用，「墨子号」量子科学实验卫星有哪

 「墨子号」量子科学实验卫星有哪些先进之处？   1、双墨子号”在国际上第一次成功实现了“千公里级”的星地双向量子通信。
  《自然》杂志的物理科学主编卡尔·齐姆勒斯感慨“这是十分令人激动的消息（very exciting stuff）”，并给出评价：“以前人们会说量子技术的极限在天边，但这说法其实有些保守了。”潘建伟团队这些实验中，量子技术就已经突破“天空的限制（gone beyond the sky）”，并将应用型量子通信技术方面的研究提升到如此的“天文高度（astronomical height）”。 2、传输速率 根据“墨子号”实验结果，在1200公里通信距离上，卫星上量子诱骗态光源平均每秒发送4000万个信号光子，一次过轨对接实验可生成300kbit的安全密钥，平均成码率可达1.1kbps。 这些数据背后有一个对比结果，即“星地量子密钥”的传输效率，比传统的技术——也就是同等距离地面光纤信道，要高出20个数量级，即提升万亿亿倍。  中国发射的量子卫星“墨子号”有什么作用   由于量子信号的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗，如果能够在技术上实现纠缠光子再穿透整个大气层后仍然存活并保持其纠缠特性，人们就可以在卫星的帮助下实现全球化的量子通信。第二、可以防止被其他人破解信息，因为量子科学实验卫星的是通过高速星地量子密钥分发，及星地量子纠缠分发来实现加密中国发射的量子卫星“墨子号”有什么作用 
  中国发射的量子卫星“墨子号”到底是干什么用的   　　墨子号应该可以算作通讯卫星当中的一种。只是，和传统的通讯卫星直接传递信息不同，墨子号的工作不是传递信息本身，而是分配“密钥”——解码加密信息的“钥匙”。
  　　这把密钥的加密性能，比历史上人类使用过的所有密码本、阿兰·图灵造计算机想要破译的Enigma密码、Touch-ID， “两步验证”甚至PGP系统还要高，可以说不在一个级别上。 　　以往的密码/密钥，要么是固定的，要么非固定但按照一定的逻辑变化，从而有迹可循，让人们可以使用计算机技术或通过社会工程学来破译。量子密码的安全型提到了前所未有的新高度，几乎无法破解。 　　它利用了量子科学无比浪漫的基本原理： 　　两颗纠缠的光子被拆散之后，无论相距多远总会心灵感应，一个形态发生变化，另一个会像镜子一样同步变化。 　　光子组成了密钥，墨子号就是向地面发射光子的卫星——一颗量子密钥分发卫星。 墨子号随长征-2D运载火箭升空，卫星将进入500千米太阳同步轨道墨子号随长征-2D运载火箭升空，卫星将进入500千米太阳同步轨道 　　举个例子，打仗，A 地长官向 B 地前线部队发送军令。墨子号可以将许多组每组两颗纠缠态光子拆开，发射给 A 和 B 两地。当 A 地“观测”这些光子，就像用手去触摸了它们一样，会让这些光子发生形态变化。同时，发射到 B 地的光子也会产生一模一样变化。把这些光子的形态，按照固定顺序记录下来，就变成了一组密钥。A 地按照这个密钥加密发送的信息，B 地手里已经拿到了解码的密钥，能够顺利解密信息  量子卫星墨子号是谁发明的  量子卫星墨子号首席科学家是潘建伟院士。
  量子卫星工程由中科院国家空间科学中心总负责；中国科学技术大学负责科学目标的提出和科学应用系统的研制；中科院上海微小卫星创新研究院抓总研制卫星系统，中科院上海技术物理研究所联合中科大研制有效载荷分系统；对地观测与数字地球科学中心等单位参加共同研制。
   
  中国量子卫星首席科学家潘建伟院士介绍，如果说地面量子通信构建了一张连接每个城市、每个信息传输点的“网”，那么量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。
  扩展资料：
  量子卫星墨子号的未来应用：
  量子卫星发射后，天地一体化量子科学实验系统将投入正式运行，而“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程预计2016年下半年交付。
  得益于量子保密通信绝对安全性，量子通信不仅应用于百姓日常通信，也可用于水、电、煤气等能源供给和民生网络基础设施的通信保障，还可应用于国防、金融、商业等领域，势必对产业界和科技界产生巨大变革。

4. 墨子号，量子科学实验卫星有哪些先进的地方呢？

对于量子通信，现在所有技术都有一个基本的限制，即由于量子的非克隆定理，携带量子信息的光子不能像经典通信中的中继放大那样放大信号。在这种情况下，光子在光纤中的传播是有损的，目前的技术只能实现 100 公里的传播。现在也有关于量子中继器的研究，例如郭光灿教师实验室进行的固态量子存储研究，其最终目标是成功开发量子中继器。然而，量子中继器和量子计算机的研究难度基本相同，因此可能需要很长的研究时间才能实现。

基础量子理论非常成熟，这是我们大学三年级学习量子力学时我们的老师特别强调的。量子力学不可理解的事情不是他的模糊理论或错误或遗漏，而是对一些基本公理的解释。例如，观察问题确实有一些难以理解的东西，这很难理解，一加一等于二，但这并不影响我们用它来推出一加二等于三，或者自然数是亚伯群，但是量子理论真正难以理解的是上个世纪初，因为它颠覆了当时的概念。

然而，在上个世纪初有太多的思想被颠覆，包括量子理论的非局部化和时间与空间的关系。包括贝尔不等式，这完美地解释了epr悖论，即量子力学不存在经典物理学的局部，量子力学的幽灵般的超距离效应确实存在，这是真的·随机的，但它不能传输经典信息，到处都有粒子加速器碰撞，因为电子衍射这只是量子力学初期的一个思考实验，即使经过一系列的实验，例如宏观粒子的衍射，量子力学的图像在所有人类观察方法下都相当清晰和准确。

关于墨子号量子科学实验卫星有哪些先进的地方呢的问题，今天就解释到这里。

5. 墨子号量子科学实验卫星有哪些与别的卫星的不同处？

对于量子通信来说，现在所有的技术都有一个根本性的制约，那就是由于量子的不可克隆定理所决定的携带量子信息的光子不可以像经典通信中的中继放大那样把信号进行放大，如此的话，光子在光纤中传播是有损耗的，目前的技术只能实现百公里量级的传播。现在也有量子中继器的研究，比如说郭光灿老师实验室所在进行的固态量子存储研究，最终极目标就是研制成功量子中继器。但是，量子中继器和量子计算机的研究难度基本上是一样，所以可能需要很长的研究周期才能实现。据我了解，目前量子通信网络中用到的中继是一种叫可信中继，即可能是通过人工把量子态信息读取出来以后，再进行重新制备。我们无条件相信这个操作是可信的，但是这个地方就存在一个比较大的漏洞了。综上，目前最优的，最可能实现的就是通过卫星来做中继，卫星距离地面所有的基站都可以达到百公里的量级，所以不存在光子传播距离远了之后完全损耗了的问题。同时，也不需要人工把信息读取出来再加密传播。这个问题的解决是发射墨子量子通信卫星的主要目的之一了。
墨子号量子科学实验卫星于2016年8月16日1时40分，在酒泉用长征二号丁运载火箭成功发射升空。此次发射任务的圆满成功，标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。
中国量子卫星首席科学家潘建伟院士介绍，如果说地面量子通信构建了一张连接每个城市、每个信息传输点的“网”，那么量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。当这张纵横寰宇的量子通信“天地网”织就，海量信息将在其中来去如影，并且“无条件”安全。[2]  2017年1月18日，中国发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了4个月的在轨测试任务，正式交付用户单位使用。中国科学技术大学、中科院等单位相关领导在交付使用证书上签字。

6. 中国成功发射首颗量子科学实验卫星「墨子号」会带来哪些影响和应用前景？

第一，中国在世界最尖端科技上领先世界，鼓舞士气。第二，量子通信在保证信息安全具有重要意义。第三，是具有的快速运算能力。

古往今来，人们对于信息加密的探索从未停止。古时候，人们在信封上滴蜡盖上火印，但仍防不住有人拆开、读完再复原。现代，人们用电磁波传递秘密，但“音量”再低，也防不住精细的窃听。现今，科学家设法将“音量”调低到如此程度：只依靠一颗颗光子，任何窃密者去测量都会破坏它，从而被发现。信息微弱到了极限——量子级别，再小心的读取都会彻底改变它，而不可能只改变一点点。这就是量子通讯的保密原理。

“量子通信是迄今唯一被严格证明为无条件安全的通信方式。量子不可分割、不可克隆，所以能保证加密内容不被破译，可以从根本上保障信息安全、保护全人类的隐私。”量子科学实验卫星工程首席科学家潘建伟表示，理论上绝对安全的通信一旦实现，政府、军队和银行，乃至全社会都将获益。

改变生活：或15年后走进中国
量子信息革命有着美好的前景，但是这场革命还刚刚开始，要取得成果很可能是一个漫长的过程，我们的科技工程决策人必须高瞻远瞩做好长期艰苦奋斗的准备，千万别做拔苗助长的蠢事。革命伟人曾经说过：“然而不应该打算明天就会成功。‘灭此朝食’的气概是好的，‘灭此朝食’的具体计划是不好的。”
重温“可控热核反应”的发展历程，从中吸取经验教训，方能为当今量子信息革命作出科学的战略布局。要知道，当时开展“可控热核反应”研究时的理论基础比起今天的量子信息的理论基础远为清楚坚实，但是半个多世纪过去了，“可控热核反应”真正工程意义上的项目连影子都没有。按照今天“量子通信”工程的思维，上世纪七十年代时，京沪沿线就该先建它几十个“可控热核反应”示范电站了。
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7. 量子科学实验卫星为什么叫墨子号

量子科学实验卫星叫墨子号的原因是：墨子最早通过小孔成像实验发现了光是直线传播的。
中国自主研制的世界首颗量子卫星被命名为“墨子”，之所以起名“墨子”，是因为墨子最早通过小孔成像实验发现了光是直线传播的，第一次对光直线传播进行了科学解释-这在光学中是非常重要的一条原理，为量子通信的发展打下了一定的基础。

墨子还提出了某种意义上的粒子论。光量子学实验卫星以中国科学家先贤墨子来命名，体现了中国的文化自信。与其他先秦诸子相比，墨子不但在思想、政治方面创立了自己的学说，还在科学、技术、逻辑、军事等方面有自己的建树，是最早崇尚科学理性的古代思想家，堪称古代全能型的人物。

墨子号是什么？
“墨子号”是中国第一颗，也是世界第一颗上天的量子科学实验卫星，这次验证了基于卫星的QKD可以在距离+安全性上较此前方案有更好表现之后，展望未来，卫星量子通信的规模化应用将值得期待。
“墨子号”不直接传递信息，而是分配“秘钥”，也就是解码加密信息的钥匙，功能类似谍战片中的密码本。不同的是，量子通信的密码不是预先规定，而是通信时随机产生的，给加密信息上了双保险。

8. 世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”有何本事

“墨子号”的成功发射，将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
量子卫星的成功发射和在轨运行，将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，有望推动我国科学家在量子科学前沿领域取得重大突破，对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。
美国波士顿大学的量子物理学家亚历山大·谢尔吉延科说：“这个事确实很让人激动，因为它是首次开展此类试验，因此对全球都有重要意义。量子通信的竞赛自1995年欧洲科研人员在日内瓦湖底进行量子密钥分发的最初演示时就开始了。在那以后，英国、美国、日本和中国等国家都在探索城市间的量子通信网络，而现在这场竞赛从地面进入了太空，因为卫星能连接相距遥远的不同都市。中国在发射量子卫星方面走在了前面。”
英国剑桥大学量子物理学教授阿德里安·肯特说：“我对中国发射量子卫星这事感到很兴奋。”他认为，这是为使用量子技术构建全球性安全通信网络迈出的“第一步”[