“迷你”卫星组建“量子星座”成为可能

　　3月19日，新黄河记者专访济南量子技术研究院副院长周飞，详解组建“量子星座”迈过的那些坎。

　　“济南一号”实现单轨实时成码

　　此前，中国科研人员利用世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，首次实现了星地量子密钥分发。然而，其成本高、覆盖面有限，科研人员转而尝试发射造价更低、身材更“苗条”的微纳卫星，通过多颗组网，构建高效率、实用化、全球化量子通信网络。

　　朝着这一目标，包括济南量子技术研究院在内的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，并完成星载量子密钥分发载荷、量子微纳卫星平台研制。

　　一个是世界首颗量子微纳卫星，一个是世界首颗量子科学实验卫星，“济南一号”比前辈“墨子号”特殊在哪里?

　　周飞介绍，“济南一号”载荷重量约23公斤，部分荷载器件由济南量子技术研究院负责研发。虽然它的重量比“墨子号”低一个数量级，光源频率却提升约6倍，密钥生成时效性由数天时间完成提高到了单轨实时成码。特别是在国际上首次实现了“济南一号”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多达100万比特的安全密钥共享。

　　太空“量子星座”成为可能

　　“这次实现了中国和南非之间跨越12900公里的全球化量子保密通信实验工作，可以让我们更清晰地看到，在不远的将来，我们可以将很多像‘济南一号’的量子卫星组建量子星座网络，这样我们中国可以在没有光纤的环境下，与世界各地进行量子保密通信。”周飞介绍。

　　这个成果为未来发射多颗量子微纳卫星组建“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。

　　“我们和中国科大一起合作，研制了小型化的可移动量子卫星地面站，从原来十几吨的重量，降低到现在百公斤量级。”周飞说，这意味着我们可以把地面站分解，背包式地带到世界任何地方进行组装，实现和中国的量子卫星进行保密通信。