日前，我國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)借助“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，首次實(shí)現(xiàn)了月球上相距1200公里兩個(gè)地面站之間的量子態(tài)遠(yuǎn)程傳輸，向建立全球化量子信息處理和量子通訊網(wǎng)路邁出重要一步。
“墨子號(hào)”全稱：墨子號(hào)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，是世界首顆用于量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，墨子號(hào)衛(wèi)星取自于我國科學(xué)家儒者“墨子”。
“墨子號(hào)”是由我國自主研發(fā)的世界上首顆空間量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，于2016年8月16日在西寧衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號(hào)丁運(yùn)載湖人發(fā)射升空。
了解“墨子號(hào)”先要了解下量子熱學(xué)，哪些是量子熱學(xué)呢?
現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)的兩大基本支柱：量子熱學(xué)、相對(duì)論。
量子熱學(xué)是數(shù)學(xué)學(xué)理論，是研究物質(zhì)世界微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，主要研究對(duì)象包括：原子、分子、凝聚態(tài)物質(zhì)、以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)。
量子熱學(xué)是描述微觀物質(zhì)的理論，現(xiàn)代好多數(shù)學(xué)學(xué)理論和科學(xué)理論基礎(chǔ)都是在量子熱學(xué)上進(jìn)行的，例如：粒子化學(xué)學(xué)、原子化學(xué)學(xué)、固體化學(xué)學(xué)、核化學(xué)學(xué)等。
19世紀(jì)末，科學(xué)家發(fā)覺微觀系統(tǒng)都難以用精典熱學(xué)和精典電動(dòng)熱學(xué)來解釋，于是在一大批化學(xué)學(xué)家共同努力下，于20世紀(jì)初發(fā)覺并創(chuàng)立了量子熱學(xué)說。
量子熱學(xué)的創(chuàng)立不但解釋了微觀系統(tǒng)，還從根本上改變?nèi)藗儗?duì)物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)成分的認(rèn)識(shí)，還徹底理解了物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其互相作用。
量子熱學(xué)除了是現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)的基礎(chǔ)理論之一，但是在物理等學(xué)科和現(xiàn)代技術(shù)中都得到特別廣泛的應(yīng)用。
“墨子號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射，借以構(gòu)建衛(wèi)星與地面遠(yuǎn)距離量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，用以量子熱學(xué)為基礎(chǔ)來研究并突破科學(xué)成果，主要是研究量子熱學(xué)在量子通訊技術(shù)的應(yīng)用突破距離的限制，向更深的層次突進(jìn)發(fā)展。
哪些是量子通訊呢?
量子通訊主要分為：量子隱型傳態(tài)和量子秘鑰分發(fā)兩種。
量子通訊是基于量子熱學(xué)中的不確定性、測(cè)量坍縮和不可克隆三大原理，借助基于量子疊加態(tài)和糾纏效應(yīng)來研究開發(fā)的難以被監(jiān)聽和估算破解的絕對(duì)安全性保證進(jìn)行信息傳遞的新型通訊方法。
重要風(fēng)波
2006年，我國科學(xué)家在光纖通訊中實(shí)現(xiàn)了一種抗干擾的量子密碼分配方案，保證了長距離光纖量子通訊的安全和質(zhì)量。
2008年，我國科學(xué)家借助冷原子量子儲(chǔ)存技術(shù)完成了“量子中繼器的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)”。
2009年，量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星工程啟動(dòng)大會(huì)在京成功舉辦。
2011年，量子衛(wèi)星成功立項(xiàng)，并完善了四個(gè)量子通訊地面站。
2012年，我國在國際上首次成功實(shí)現(xiàn)百公里量級(jí)的自由空間量子隱型傳態(tài)和糾纏分發(fā)，奠定了全球首顆“量子通信衛(wèi)星”技術(shù)基礎(chǔ)。
2014年，量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星即將轉(zhuǎn)到正樣研發(fā)階段。
2015年，量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星科學(xué)目標(biāo)的指標(biāo)要求等待發(fā)射。
2016年，我國在蘭州衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號(hào)丁運(yùn)載湖人成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空。
2017年6月量子糾纏 通訊，“墨子號(hào)”在世界上首次實(shí)現(xiàn)千公里量級(jí)的量子糾纏，同年8月又首次在國際上成功實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)的星地單向量子通訊，完滿地完成了預(yù)先設(shè)定的全部三大科學(xué)目標(biāo)。
2017年9月，世界上首列量子保密通訊干線量子糾纏 通訊，“京滬干線”與“墨子號(hào)”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星進(jìn)行了天地鏈路，成功實(shí)現(xiàn)了量子洲際保密通訊。
2018年，我國首次實(shí)現(xiàn)了7600公里的洲際量子秘鑰分發(fā)。
2020年，“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星又在國際上首次實(shí)現(xiàn)了千公里級(jí)基于糾纏的量子秘鑰分發(fā)。
2021年，成功實(shí)現(xiàn)了跨越4600公里的星地量子秘鑰分發(fā)。
2022年，成功實(shí)現(xiàn)了100公里的量子直接通訊，也是目前世界上最長的量子直接通訊距離。
