“墨子号”量子卫星成功实现千公里级星地双向量子纠缠分发及大尺度量子非定域性检验

   日期:2024-03-27     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:358    
核心提示:点评:“天舟一号”飞行任务是载人航天工程空间实验室飞行任务的收官之战,对于空间站工程后续任务顺利实施具有极为重要的意义。我国根据市场需求以及科技发展趋势,开展了动车组技术顶层设计,积极组织引导制造企业、科研院所开展动车组技术创新。

图①2017年7月7日,港珠澳大桥主体工程竣工。 一座全长55公里的钢桥飞越茫茫大海,历史上连接着香港、珠海、澳门。 (新华社发)

图② 长征七号遥二号运载火箭与天舟一号货运飞船的组合体处于垂直转移状态。 (新华社发)

图③在乌鲁木齐南山天文台,可以看到“墨子号”量子科学实验卫星凌日。 (合成图)

编者按 创新是发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。 回顾过去的一年,我国在加快建设创新型国家征程中取得了长足进步。 在航空航天、电子信息、装备制造等领域实现了一系列重大科技创新,极大增强了我们的民族自豪感。 2018年即将到来,让我们一起回顾一下2017年我国科技界发生的大事——

1、“墨子”成功达到目的

2017年6月16日,中国科学家潘建伟领衔的中科院联合团队在《科学》杂志上发表论文,宣布“墨子号”量子卫星成功实现千公里级星地双向量子纠缠分布和大规模量子非线性。 局部性测试。 8月10日,潘建伟团队关于量子卫星“墨子号”的两篇科研论文同时在线发表在国际权威学术期刊《自然》上。 量子密钥分发到地面,以及从地面到卫星的量子隐形传态。

至此,“墨子”号已成功实现了预设的全部三个科学目标。 与经典通信不同,量子密钥分发利用量子态的传输在两个远程位置的用户之间共享无条件安全的密钥。 密钥用于用一把密钥对信息进行严格加密,这是目前人类已知的唯一一把密钥。 一种绝对安全的通信方式,无法被窃听或破译。 这意味着“无法破解的加密技术”这个人类的千年梦想,已经具备了成为现实的技术基础。

点评:“墨子号”量子卫星是我国完全自主研制的世界首颗空间量子科学实验卫星。 从科学理念的提出到关键技术的突破,从工程组织实施到科学成果输出,卫星均由中国科学家主导。 这标志着我国在量子通信领域的研究达到了全球全面领先地位。

2、“天舟一号”已完成多项申请

2017年4月20日,我国首艘货运飞船“天舟一号”发射升空,随后成功完成与“天宫二号”空间实验室的首次自动交会对接。 对接完成后,“天舟一号”进入集装运行状态。 4月27日,“天舟一号”货运飞船和“天宫二号”空间实验室顺利完成首次在轨推进剂补给试验,标志着“天舟一号”任务取得圆满成功。 6月19日,“天舟一号”和“天宫二号”完成第二次交会对接试验。 本次试验的成功完成,巩固了航天器多向空间交会技术,对后续空间站工程建设具有重要意义。

9月12日23时58分,“天舟一号”货运飞船成功完成与“天宫二号”空间实验室的自主快速交会对接试验。 这是我国载人航天工程空间实验室任务成功后组织实施的一系列扩容试验项目之一,为我国空间站项目后续研发建设奠定了坚实的技术基础。

点评:“天舟一号”任务是载人航天工程空间实验室任务的收官之战,对于空间站工程后续任务的顺利实施具有极其重要的意义。 “天舟一号”任务的圆满成功,突破和检验了空间站货物补给、推进剂在轨补给等一系列关键技术,为我国航天的开发建设和运行管理积累了重要经验车站。 这标志着我国载人航天工程第二步的顺利完成,正式宣告我国航天事业进入“空间站时代”。

3.“悟空”发现异常电子信号

2017年11月27日,暗物质粒子探测卫星“悟空”升空700多天后,暗物质卫星团队宣布“悟空”获得了世界上最精确的TeV电子宇宙线能谱并直接测量该能谱为首次。 拐点为 1 TeV(一万亿电子伏)。 这一疑似暗物质的痕迹是科学家近年来取得的最接近暗物质的重大发现,将为人类观察宇宙打开一扇新的窗口。 宇宙暗物质湮灭过程中产生的正负电子对可能会在电子宇宙线总能谱中产生一些特殊信号。 作为全球观测能量范围最广、能量分辨率最好、粒子识别能力最强的高能粒子探测卫星,“悟空”号捕获这些信号是其首要科学目标。

点评:揭开暗物质之谜被认为是继哥白尼日心说、牛顿万有引力定律、爱因斯坦相对论、量子力学之后中国石油大学远程教育学院钢结构在线作业,人类认识自然规律的又一次重大飞跃。 “悟空”的核心任务是寻找宇宙射线和伽马射线辐射中暗物质粒子存在的证据,并进行天体物理学研究。 如果后续研究证实“悟空”的最新发现与暗物质有关,那将是一项划时代的科学成就。

2017年5月5日,国产C919大型客机在上海浦东国际机场正式首飞。

C919大型客机主要针对航空运输市场最主流的150座单通道市场而设计。 标准航程为4075公里,增程航程为5555公里。 自2008年7月研制以来,C919的设计人员走出了一条“中国设计、系统集成、全球招标、逐步完善国产化”的发展道路,坚持“自主研发、国际合作、自主研发”的技术路线。国际标准。”

研发人员共规划了102项关键技术突破,来自国内22个省市的数十万名工业人员参与研发……C919推动了我国工业技术的进步,也推动了世界经济的革命。工业材料领域。

点评:C919大型客机的成功首飞,意味着我国在民机技术上实现了集群式突破,形成了我国大型客机研制的核心能力。 标志着困扰中华民族数百年的“大飞机梦”终于实现了历史性突破,蓝天上终于出现了一架完全按照世界标准研制、属于中国的大型客机。先进标准。

5、可燃冰试验取得重大突破

天然气水合物(可燃冰)是分布在深海沉积物或陆地永久冻土中的冰状结晶物质。 燃烧后仅产生少量二氧化碳和水,其能量比煤、石油、天然气高10倍。

天然气水合物储量巨大,是国际上公认的石油、天然气的替代能源。 2017年3月28日,我国首口可燃冰试采井钻探,并于5月10日成功点火,从天然气水合物矿床中提取天然气; 截至5月26日,试验井连续产气16天,日均产气量超过1万立方米; 5月27日起,将按照建设方案开展温度、压力变化对水库、井底等影响的科学测试研究。 由此,我国在海上天然气水合物试采中取得了最长连续产气时间、气流稳定、环境安全等多项重大突破。

点评:可燃冰首次试采成功对于我国具有重要意义。 可燃冰的开发利用将极大提高我国能源安全,进一步优化能源消费结构; 支持油气体制改革,引导企业进入天然气水合物勘探开发领域,促进油气行业持续健康发展。

六、港珠澳大桥主体工程竣工

2017年7月7日,港珠澳大桥海底隧道正式竣工。 这意味着世界上最长的跨海大桥港珠澳大桥主体工程已全面贯通。 通车后,珠海、澳门、香港之间的航程将由3小时缩短至半小时。

港珠澳大桥全长55公里,被誉为世界桥梁建设史上的“皇冠”。 作为世界级超级工程,港珠澳大桥实现了“六最好”:总跨度最长、钢结构桥身最长、海底沉管隧道最长、技术最复杂。世界上公路建设中,施工难度最大,工程规模最大。

点评:港珠澳大桥建设过程中,形成了一系列建设标准。 随着我国桥梁项目“走出去”加速,港珠澳大桥不仅将帮助我国在对外合作时获得项目主动权,还将相关产业链带出境外。 同时,该项目是我国桥梁设计、施工、材料研发等方面的集中展示,推动了我国交通行业的升级和技术进步。

7、量子安全通信干线开通

2017年9月29日,全球首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通。 “京沪干线”与“墨子号”量子科学实验卫星成功对接,首次实现洲际量子保密通信。 这意味着未来实现全球量子安全通信迈出了坚实的一步。

“京沪干线”的建成,将连接北京、济南、合肥、上海等地长达2000多公里的量子保密通信骨干线路。 目前可满足数万用户的关键分发业务需求。 业务应用方面,已实现北京、上海、济南、合肥、乌鲁木齐南山地面站与奥地利科学院6点间的洲际量子通信视频会议。

点评:“京沪干线”与“墨子号”量子科学实验卫星的完美对接,标志着天地一体化广域量子通信网络雏形已经形成。 这将推动量子通信在金融、电子信息等领域的大规模应用,建立完整的量子通信产业链,最终构建基于量子通信安全的量子互联网。

8.“一箭双星”发射北斗三号

2017年11月5日,我国利用二手钢结构的长征三号乙运载火箭成功发射了两颗北斗三号全球组网卫星。 卫星发射入轨后,将开展相关测试和网络接入验证,并及时对外提供服务。 建成后,北斗三号全球导航系统的定位精度将提高1至2倍,达到2.5至5米的水平。 将为民用用户提供精度10米左右的免费定位服务和0.2米/秒的测速服务,并向付费用户提供精度更高的服务。

随着北斗地基增强系统提供初期服务,可以提供米级、亚米级、分米级甚至厘米级服务。 届时,中国北斗的精度将与美国GPS相当。

点评:在国家创新驱动战略指引下,北斗系统作为国家高新技术项目和开放创新平台,正日益激发人民群众“大众创业”的热情和潜力。 北斗三号组网卫星的首次发射,标志着北斗卫星导航系统全球组网新时代的开启,全面开启北斗应用推广和产业发展新局面,谱写北斗国际合作新篇章。

9、“复兴号”命名并投入运营

2017年6月25日,具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的中国标准动车组正式命名为“复兴号”,并于6月26日在京沪高铁上正式双向运行。

“复兴号”中国标准动车组构建了体系完整、结构合理、科学先进的高速动车组技术标准体系。 标志着我国高速动车组技术全面实现自主化、标准化、系列化,极大提升了我国高铁品质。 国际话语权和核心竞争力。

我国根据市场需求和技术发展趋势,开展动车组技术顶层设计中国石油大学远程教育学院钢结构在线作业,积极组织引导制造企业和科研院所开展动车组技术创新。 目前,16编组时速350公里中国标准动车组和时速250公里中国标准动车组研发工作已启动。

点评:“复兴号”的出现,不仅将为我国动车组实现全自主化、标准化奠定坚实基础,也将推动我国高铁可持续发展,加速我国高速“走出去”铁路。 目前,以我国标准动车组为代表的高速动车组技术以及工程建设、列控、牵引供电等各技术领域已达到世界先进水平。

10、“造岛神器”“天鲲”上线

2017年11月3日,我国自主设计建造的亚洲最大绞吸式挖泥船“天鲲”号在江苏启东成功下水。

“天鲲”号配备了亚洲最强大的挖掘系统、世界上最强大的输送系统和最先进的自动控制系统。 其泥浆泵输送功率达到17000千瓦,为全球最高功率配置,长距离输送能力为15000米,为全球最高。

“天鲲”可以实现自动疏浚、监控和无人控制,将大大提高作业效率。 适用于沿海及远海港口、航道的疏浚和围垦。 它也被称为“海岛神器”。

点评:“天鲲”号的研制成功,填补了我国重型自航式绞吸船自主设计建造的空白,带动了新装备、新工艺、新材料等配套应用能力的增强,和信息控制技术,促进了我国疏浚工业和船舶制造业的发展壮大,增强了我国疏浚企业的核心竞争力。 (常识)

 
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