德国Qube卫星挑战中国“墨子号”，量子通信新较量

德国Qube卫星挑战中国“墨子号”，量子通信新较量

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1.

http://www.qstheory.cn/2024-10/09/c_1130208123.htm

2.

https://cloud.baidu.com/article/3423617

3.

https://new.qq.com/rain/a/20240820A08AWL00

4.

https://new.qq.com/rain/a/20240824A06PQ100

5.

https://new.qq.com/rain/a/20240421A0639I00

6.

https://finance.sina.com.cn/jjxw/2024-09-24/doc-incqezuz4783247.shtml

7.

https://www.sohu.com/a/851783509_121798711

8.

https://m.c114.com.cn/w5285-1271192.html

9.

https://www.forwardpathway.com/130337

10.

https://www.jfdaily.com/wx/detail.do?id=749574

11.

https://www.ourchinastory.com/cn/12565/%E4%B8%96%E7%95%8C%E9%A6%96%E9%A2%97%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%A7%91%E5%AD%A6%E5%AE%9E%E9%AA%8C%E5%8D%AB%E6%98%9F%E2%80%9C%E5%A2%A8%E5%AD%90%E5%8F%B7%E2%80%9D%E5%8F%91%E5%B0%84

12.

https://www.nju.edu.cn/info/1067/386321.htm

2023年8月16日，德国通过SpaceX猎鹰9号火箭成功将Qube卫星送入轨道，这颗仅重3.53公斤的小型立方体卫星，承载着德国在量子通信领域追赶中国的雄心。

Qube卫星由德国维尔茨堡大学远程信息学中心设计和制造，搭载了慕尼黑路德维希·马克西米利安大学等机构提供的量子密钥分发载荷。德国航天局DLR研究中心则提供了机载激光通信终端。这一项目始于2017年，原计划于2022年发射，最终在2023年8月成功升空。

路德维希·马克西米利安大学实验量子物理学教授Harald Weinfurter认为，Qube卫星的发射是一个重要的里程碑。他指出，这是首次有小型卫星在地球轨道上实现全球量子密钥分发。德国政府机构、公司和学术界都对基于卫星的量子密钥分发技术寄予厚望，认为其将为安全的全球通信带来巨大的经济潜力。

德国的下一步计划是在2025年下半年发射QUBE-2，这将是一个由六个单元组成的立方体卫星，配备更强大的激光有效载荷。此外，科研人员正在开展CubEnik研究项目，计划通过两个立方体卫星的旋转接头连接，实现同时跟踪两个目标进行量子密钥分发。

相比之下，中国的“墨子号”量子科学实验卫星早在2016年8月16日就已成功发射，是世界首颗量子科学实验卫星，重约640公斤。这颗卫星的发射标志着中国在卫星量子通信领域迈出了人类第一步。

“墨子号”在国际上首次完成了多项重要实验：千公里级星地双向量子纠缠分发、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、从卫星到地面的千公里级量子密钥分发和地面到卫星的千公里量子隐形传态。这些成就不仅刷新了量子科学研究的世界纪录，还通过连接地面光纤网络，构建了“天地一体”广域量子通信网络雏形。

尽管德国Qube卫星在体积和重量上更具优势，但“墨子号”在功能和实际应用方面显然更为成熟。中国不仅在技术上持续领跑，还在积极推动量子通信的商业化应用。例如，上海已建成国内首张运营商级的商用量子密钥分发网络，支持不少于100万的用户容量。中国电信也计划在2024年底前在全国10~15个城市部署量子城域网。

随着技术的不断进步，量子通信正在从实验室走向实际应用。中国正在规划由中高轨量子卫星和实用化的低轨微纳卫星组成的“量子星座”，目标是构建全球化广域量子通信网络。而德国等国家也在积极布局，通过发射更先进的卫星和开展更多研究项目，试图在这一领域占据一席之地。

这场量子通信领域的竞争，不仅关乎技术的领先地位，更将影响未来全球信息安全格局。正如《科学》杂志社论所言，“墨子号”的成功给美国政府敲响了警钟，最终促使美国在2018年通过《国家量子行动法案》。可以预见，随着技术的不断发展，量子通信将在更多领域展现出其独特价值，为人类社会带来深远影响。