量子力学:从原理到应用——深度解读中国首颗量子科学实验卫星

正中国首颗量子科学实验卫星"墨子"号,8月16日凌晨在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空。什么是量子卫星?这颗量子科学实验卫星是干什么用的?请听中国科学技术大学物理学博士林梅为您解读。——编者文章来源:知识分子(微信公号:The-Intellectual)·"如果能弄明白为什么会有量子纠缠,我立即死都愿意。"中国科学技术大学物理学教授潘建伟不久前在央     

墨子号在国际上率先实现千公里级量子纠缠分发

<正>中国科学院网站2017年6月16日报道,墨子号量子科学实验卫星在国际上率先实现了千公里级星地双向量子纠缠分发,并在此基础上实现了空间尺度下严格满足爱因斯坦定域性条件的量子力学非定域性检验,在空间量子物理研究方面取得重大突破,这一成果以封面论文的形式发表于Science。星地量子纠缠分发作为卫星的三大科学实验任务之一,是国际上首次在空间尺度上开展的量子纠缠分发实验。墨子号量子科学实验卫星过境时,同     

欧美软件定义卫星项目最新进展

正2019年,欧洲研制的全球首颗软件定义商业通信卫星"量子"(Quantum)卫星先后完成平台建造、平台与载荷的集成以及整星热真空环境测试等关键节点,计划2020年下半年发射升空,表明软件定义卫星即将进入实用化阶段。本文以欧洲"量子"卫星和洛马公司(LM)"智能卫星"(SmartSat)为代表,介绍欧美软件定义卫星项目的最新进展。     

世界首颗量子科学实验卫星墨子号升空

2016年8月16日，我国墨子号量子科学实验卫星（Mozi QUESS）成功发射。8月17日，中国遥感卫星地面站密云站接收到墨子号首轨数据。如果卫星成功运行，我国将成为世界上首次实现卫星和地面之间进行量子通信的国家。     

基于梯度提升决策树的量子科学实验卫星光学实验预测

量子科学实验卫星在轨运行期间完成4种光学实验，地面监测人员通过遥测参数阈值判断卫星是否进行光学实验、实验类型及实验结果.这种方法需要预先设定大量阈值，并且这些阈值需要根据在轨卫星重新设定，可扩展性较差.针对以上问题，提出一种基于机器学习的光学实验判别方法，将量子科学实验卫星的光学实验监测任务抽象为机器学习中的多元分类问题，构建分类模型，利用量子科学实验卫星的真实历史遥测数据对模型进行训练，并通过真实实验计划对训练得到的模型进行验证.实验结果表明，本文提出的方法在没有专家先验知识的前提下，判别准确率达到99%，可用于量子科学实验卫星光学实验的实时监测任务.提出的基于机器学习的判别方法具有较强的可扩展性，可应用于卫星在轨运行的其他监测任务.      

量子导航定位系统中的捕获和粗跟踪技术

量子导航定位系统需要借助于空间量子卫星信息通信系统来进行信号的捕获、跟踪和对准(acquisition,tracking and pointing,ATP).ATP系统是空间量子卫星信息通信的重要组成部分,涉及到量子通信链路的建立以及中断通信链路的恢复;粗跟踪和精跟踪的相互配合,可以确保通信双方处于通信状态,达到期望的信号跟踪性能.本文详细阐述用于量子导航定位系统的空间量子卫星通信的捕获阶段和粗跟踪的相关技术,重点分析捕获阶段中的初始指向技术、扫描技术、捕获阶段的精度及其性能,以及粗跟踪阶段的精度及其性能指标等关键技术.     

墨子号提前一年完成全部既定科学目标

<正>2017年8月10日,中国科学技术大学潘建伟、彭承志团队联合中国科学院上海技术物理研究所等单位宣布,墨子号在国际上首次成功实现了从卫星到地面的量子密钥分发和从地面到卫星的量子隐形传态,相关研究成果发表在Nature上。这是继2017年6月实现千km级星地双向量子纠缠分发和量子力学非定域性检验后,中国科学家利用墨子号实现的空间量子物理研究另外两项重大突破。至此,墨子号     

日本宣称实现首次基于微卫星的空间量子通信实验

<正>日本情报通信研究机构(NICT)2017年7月11日宣称实现了世界首次基于微卫星的空间量子通信实验,不仅验证了未来利用小卫星建设卫星星座的可行性,更促使超远距离、高保密性量子卫星通信网络研究向前迈进了一大步。相关研究成果发表在Nature Photonics上。SOCRATES卫星重48 kg,尺寸49.6cm×49.5cm×48.5cm。其搭载的小型光通信载荷小型光学收     

中国科学院微小卫星创新研究院

正中国科学院微小卫星创新研究院(以下简称卫星创新院)前身为上海微小卫星工程中心,成立于2003年12月,是中国科学院与上海市共建的具有独立法人资格的非盈利事业单位。2014年7月,中科院启动"率先行动"计划暨分类改革,上海微小卫星工程中心成为院内首批五个试点创新研究院之     

小行星猎手升空

2月25日,印度用"极卫星发射器"成功地实现一箭七星发射,这批小卫星被成功地送上400多千米的近地轨道上,其中最引人瞩目的是号称"小行星猎手"的加拿大"近地天体监视卫星"(NEOSSat)。它将执行定位那些对地球有潜在威胁的小行星任务。同时升空的其它6颗小卫星,分别是法国的印度洋研究卫星、加拿大军事卫星、两颗加拿大/奥地利纳米卫星和微小望远镜、英国的由智能手机提供动能的小型卫星,以及丹麦学生建造的一颗立方体卫星。     

中国暗物质等科学卫星研制进展顺利

<正>中国科学院国家空间科学中心主任吴季透露,包括暗物质粒子探测卫星、量子科学实验卫星、实践十号返回式科学实验卫星、硬X射线调制望远镜卫星在内的一系列空间科学卫星目前研制进展顺利,将陆续于今年年底至明年发射。吴季说,预计将在今年底发射的暗物质粒子探测卫星,其大型试验已经基本完成。位于北京怀柔的科学卫星运控中心已建设完成,可满足执行任务的要求。     

“墨子号”卫星提前实现全部既定科学目标

<正>日前,中国科学院在京召开新闻发布会,宣布"墨子号"量子科学实验卫星提前并圆满实现全部三大既定科学目标,为我国在未来继续引领世界量子通信技术发展和空间尺度量子物理基本问题检验前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础。     

欧空局即将研制三颗新的欧洲卫星

欧空局委员会在巴黎1990年6月27～28日召开了委员会成员国会议,就欧空局即将研制三颗新的欧洲卫星达成最后协议,总投资100亿法郎。这三颗卫星是:先进中继技术卫星(Artemis)、第一个极轨道平台(POEM-1)以及第二颗雷达地球资源卫星(ERS-2)。这三项卫星是1987欧空局海牙部长级会议决定的长期欧洲空间计划内容,现在开始付诸实施。地球资源卫星-2 有12个成员国参加地球资源卫星-2的研制。这12个成员国是:德国、奥地利、丹麦、西班牙、法国、意大利、挪威、荷兰、     

美国首次发射皮米卫星

20 0 0年 2月 7日两颗绳系小卫星皮米卫星 (picosatellite)从近地球轨道上的“母”卫星上送入太空。这两颗皮米卫星是由美国防部高级研究计划局 (DARPA)出资 ,Aerospace公司生产的。Aerospace公司很早以前就进行小卫星的研究 ,并早在1993年奥地利召开的第 4 4届国际宇航大会上就正式提出纳米卫星 (nanosat)的概念 ,而且提出纳米卫星的制造、电源和使用理论 ,到今天已经积累了丰富的经验。皮米卫星是比纳米卫星体积和重量更小的卫星。这两颗皮米卫星是世界上第 1次发射的功能较全的超小型卫星 ,每颗卫星尺寸大约 1 0 cm× 7.5cm× 2 .5cm,…     

"资源"家族又添丁

继神舟五号飞船发射成功后6天；中国航天乘势前行，于2003年10月21日上午11时16分在太原卫星发射中心，长征四号乙运载火箭成功地将中巴地球资源卫星(CBERS）02星和中科院的第一颗小卫星“创新一号”双双送入预定轨道。     

北斗团队荣膺“影响世界华人大奖”

正3月25日,由凤凰卫视等主办的"世界因你而美丽——影响世界华人盛典"在清华大学揭幕,中国航天科技集团公司北斗卫星导航系统研制团队获得年度"影响世界华人大奖"。北斗团队承担着北斗导航工程运载火箭和导航卫星两大核心系统的研制、组批生产、发射组网等任务,为我国进军全球导航卫星工程建设作出了卓越贡献。颁奖嘉宾、原科学技术部部长、中科院院士徐冠华对北斗团队给予高度评价,称他们"始终     

量子科学实验卫星密钥分发实验任务规划

针对量子科学实验卫星密钥分发实验任务规划约束条件多以及时效性要求高的特点,基于对密钥分发实验过程及约束分析,建立了约束满足规划模型.以完成时限最短为优化目标,综合考虑任务规划所需光学及数传站资源分配,利用深度优先搜索算法对模型进行求解,解决了实验过程中多要素紧耦合、强时间约束的难题.仿真分析结果表明,所提出的模型及算法有效,能够满足量子科学实验卫星密钥分发实验星地交互的需求.      

联合国外空委科技小组委员会第54届会议在维也纳召开

正2017年1月30日至2月10日,联合国外空委科技小组委员会第54届会议在奥地利维也纳召开。中国国家航天局组团代表中国政府出席会议。来自中国国家航天局、外交部、工业和信息化部、中国卫星导航系统管理办公室、中国卫星发射测控系统部、中国科学院、中国航天科技集团公司、中国核工业集团公司、北京航空航天大学、北京理工大学及中国驻维也纳代表团的代表共计29人参会。中国国家航天局国际合作司副司长余琦任代表团团长。     

量子科学实验卫星射频信道物理层设计

量子科学卫星有效载荷激光链路需要有一条上下行射频高速通信链路作为激光链路的量子秘钥分发途径.构建了量子科学卫星上下行射频链路的物理层硬件和算法,该链路采用符合CCSDS频谱规范的SRRC-OQPSK作为上行调制类型,上行速率达到1.024Mbit·s-1,下行采用SRRC-OQPSK和GMSK调制,速率达到4Mbit·s-1.经过与多个地面站的对接试验测试,结果表明数传通信机的载波捕获灵敏度优于-100dBm,数据解调灵敏度优于-98dBm,AGC（自动增益控制）能力大于43dB,在-96dBm接收信号电平条件下的实际传输误码率优于1×10-9.在轨试验验证证明,射频信道物理层设计方案满足量子科学实验任务要求.      

长征二号丙火箭不负重托发射成功

<正>9月29日12点21分,长征二号丙运载火箭托举遥感三十号01组卫星(一箭三星),在西昌卫星发射中心顺利升空。卫星进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。长征二号丙运载火箭由航天科技集团一院负责抓总研制。此次发射是长征系列运载火箭的第251次飞行。遥感三十号01组卫星由中科院抓总研制,采用多星组网模式,主要用于开展电磁