中國量子衛星計畫加速 2024年將發射多顆低軌量子通訊衛星

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科技產業資訊室(iKnow) - 黃松勳發表於 2024年10月15日

圖、中國量子衛星計畫加速 2024年將發射多顆低軌量子通訊衛星

中國在量子衛星技術領域持續保持全球領先地位。根據中國科學院量子資訊與量子科技創新研究院院長潘建偉的最新透露，中國計劃於2024年發射兩到三顆低軌道量子通訊衛星，並將於2027年發射一顆中地球軌道量子衛星。這一系列計劃不僅展示了中國在量子通訊領域的雄心，也標誌著全球量子通訊網路建設進入了一個新的階段。

自2016年成功發射全球首顆量子科學實驗衛星「墨子號」以來，中國在量子物理學太空實驗方面一直處於領先地位。墨子號衛星主要聚焦於量子通訊和加密技術，成功實現了前所未有的長距離量子密鑰分發(QKD)和量子糾纏。這些突破性的成果為後續的量子衛星計劃奠定了的基礎。

除了衛星技術，中國還在地面量子通訊網路建設方面取得了顯著進展。2017年建成的京滬量子通訊骨幹網是一個長達2,000公里的光纖網路，為量子通訊技術的實際應用提供了重要平台。2022年，中國科學院與其他機構合作發射了濟南一號小衛星，進一步測試了量子密鑰分發技術，並成功實現了關鍵技術的微型化。

未來發射的低軌道量子衛星將與地面網路結合，以實現更大範圍甚至全球覆蓋的量子通訊。而計劃中的中地球軌道衛星則將允許進行更長時間的測試，這是因為低軌衛星通常只能在頭頂停留幾分鐘。這顆衛星將配備直徑600 mm的望遠鏡作為光子傳輸，進一步提升量子通訊的能力和效率。

潘建偉在2023年3月表示，中國正在與國家太空科學中心合作開發中高地球軌道衛星。他強調，未來高軌道衛星和低軌道衛星的結合將建立一個廣域量子通訊網路。

值得注意的是，中國在推進量子衛星計劃的同時，也積極尋求國際合作。潘建偉表示，中國在量子領域對國際合作持開放態度，願意進行更多的國際交流。他希望在中國發射更多量子衛星後，能就如何合理建設量子星座以及如何利用量子技術造福全人類展開更多討論。

中國科學院的戰略優先計劃太空科學項目第一階段包括了墨子號衛星的發射。然而，該院即將公布的新一輪長期空間科學計劃似乎並不包括量子衛星。新計劃將聚焦於黑洞、暗物質和暗能量、尋找宜居系外行星以及探索宇宙法則等領域。這暗示著太空量子實驗規模(QUESS)計劃的後續工作可能將獨立進行。

儘管中國在量子衛星技術領域處於領先地位，但其他國家和機構也在積極推進相關研究。歐洲太空總署也正致力於開發量子通訊網路，去年已向由泰雷茲阿萊尼亞航太公司(Thales Alenia Space)領導的聯盟撥款。德國的Qube立方衛星於今年8月搭乘獵鷹9號火箭發射，用於測試量子密鑰分發。美國波音公司則計劃在2026年部署一顆小型量子網路衛星。

中國量子衛星計劃的快速推進不僅彰顯了其在該領域的技術優勢，也為全球量子通訊網路的建設注入了新的動力。同時，技術發展也帶來了一系列挑戰和機會。如何確保量子通訊的安全性、如何實現量子技術的商業化應用、以及如何在國際合作與技術競爭中尋求平衡，都是需要國際社會共同面對和解決的問題。未來，當全球量子通訊網路的技術成熟與應用於產業上，將為通訊安全和資訊技術帶來破壞式的創新。(1178字；圖1)

參考資料：
China to launch new quantum communications satellites in 2025. SpaceNews, 2024/10/08.
China to Introduce new quantum communications satellites in 2025. Asia Business Outlook, 2024/10/09.

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