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来源: 发布时间:2017/5/3 13:07:14
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彭承志:与量子对话的人 志在深空

 

央视网消息:明升中国量子app实验卫星项目app应用系统总设计师和卫星系统副总设计师彭承志,从事量子物理研究已经十多年,他和实验团队的研究,使量子通信从实验室走向太空,从基础前沿研究走向实际应用。不仅如此,随着墨子号量子卫星的升空,彭承志和他的同事一起开展了一系列天地之间的量子实验,正在让明升中国的量子通信领跑世界。
 
他将微小的量子变成通信密钥,为国家通信安全提供有力保障;他与遥远的墨子号进行星地对话,开展千公里级别的量子实验。他是明升中国量子app实验卫星项目app应用系统总设计师彭承志。在微观的量子世界里从事科研,他甘之若饴,从容面对,用一项项app发现和实际应用,领跑世界。
 
4月份的一个夜晚,在量子卫星过境的瞬间,彭承志和实验团队通过位于丽江的观测站和天上的卫星进行了7分钟的数据传输。这样的星地对话,几乎每天都在进行。
 
2016年8月16日凌晨,全球首颗量子app实验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心成功发射升空,“墨子号”将首次在国际上开展空间量子app实验研究。彭承志和实验团队设计完成了星地量子app实验中最关键的两个部分:量子有效载荷和量子通信地面站。
 
 
彭承志:这边摆的就是我们量子卫星上的载荷,我们叫鉴定件,它跟这个天上的飞行件基本上是一模一样的。
 
以往的量子纠缠源又大又笨拙,里面布满了各种光学器件和结构器件,但是这么大的纠缠源根本放不进卫星里,彭承志他们大胆出新,把量子纠缠源的光学器件和结构器件做成了一个一体机,既稳定又灵活。
 
彭承志:我们看一下它是可以动的,这个望远镜呢就会对准另外一个地面站,把这个纠缠光送到另外一个地面站去,通过这样一个装置,我们就可以把这两个量子纠缠光子分开到一千公里的这个尺度上。
 
十七年前,正在中科大读博士的彭承志,加入潘建伟教授组建的量子信息实验室,他的任务是在地面做量子传输实验。2003年,在合肥大蜀山,彭承志带领团队进行了第一次远程的量子通信实验。
 
彭承志:我们那个时候激光器的功率很大,纠缠产生的效率又很低,所以一定要水冷,但是我们在那个山顶上,没有自来水,我们搞了两个大水桶,一个水桶的水就这么旋转过来,就是这样冷。
 
用买来的天文望远镜自己搭建整个收发系统,就是这样小米加步枪的组合,成功完成了10公里级别的实验。后来,实验的难度不断升级。那时候,还没有量子卫星,彭承志和团队的任务,就是如何在地面模拟天上的卫星做量子通信实验。在青海湖进行的模拟实验中,他们甚至用到了热气球和卡车。
 
彭承志:工程师说那你肯定要模拟整个链路的这个情况,然后我们就在青海湖那里,2011年,距离一下就做到百公里链接,彻底验证了这个卫星的可行性。
 
 
2011年底,量子app实验卫星正式立项,彭承志和团队要开始研制空间量子实验的载荷,进行真正的星地量子app实验。在当时,世界上从未有任何国家做过相关的实验,毫无疑问这种想法风险极高。
 
记者:当第一次要从地面转为天地之间的情况的时候,你们不害怕吗?
 
彭承志:害怕呀!火箭发射的过程有很多不确定的因素,所以那个时候压力会很大,但是压力再大又怎么样呢?就好像打仗的时候,你那个碉堡在那里,再怎么难炸你也要去炸呀。
 
将近4年半的时间里,研制工作闯过了一个又一个难关,眼看卫星载荷终于做好了,可就在卫星总装测试的最后阶段,彭承志和同事突然发现,卫星携带的激光发射设备,功率正在逐渐衰减,设备出现了致命的问题。
 
彭承志:因为如果这个激光器到了天上,真的最后不能用了,那我们所有人十年的心血就没有了。我们当时的选择,要么就带着问题上天,要么,把问题找到,而且必须要在一个月之内把这个问题找到定位到。
 
经过一个月的努力,激光器的故障终于得到彻底解决,赶上了2016年最后的发射机会。卫星上天八个月以来,激光器状态非常良好。
 
中科大合肥微尺度物质app国家实验室汪喜林:我觉得彭老师也是一个特别有毅力的人,在合肥大蜀山上面完成了一个十几公里的信号传输,一直走到今天,到2016年又实现了几百公里,彭老师沿着这一个方向不断开拓创新,非常难得。
 
量子卫星在轨运行八个月后,彭承志现在的目标是要突破夜间实验的局限,使量子通信可以在白天进行,从而为未来利用高轨卫星进行量子通信打下基础。下一步,他们还将与欧洲同行合作,开展“洲际量子密钥分发”实验计划。
 
彭承志:通过我们的量子卫星,要在明升中国和欧洲之间建立起量子密码。以后我们的卫星可以成为一个公共的密钥分配平台,我们确实很幸运,动作快,决策也快,我们自己做的事情也争气,我们就开始甩开同行,我们有压倒性的优势。
 

 

 
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