胖卫星的烦恼
在以前的量子通信世界里,有一位“胖胖的卫星”叫墨子号,它很厉害,可以帮我们送超级安全的密码。但它也有一个小小的烦恼:个子太大,体重高达600多公斤,接收它信息的地面站也像小房子一样大,动都动不了。
就像你出门买菜还得开卡车,这事听着就不方便。所以,科学家们决定:给卫星减肥!
图源:AI生成
瘦身成功!小卫星闪亮登场
经过多年努力,聪明的中国科学家们造出了国际上第一颗“量子微纳卫星”,名字叫做济南一号。
这位“新小卫星”的体重大大减轻,只有不到100公斤,身上专门搭载的量子通信设备也瘦身到了23公斤,差不多一只行李箱那么重。
不仅卫星瘦了,接收密码的地面站也成了“瘦子”,只要100公斤左右,推着它走都可以。这样一来,这套设备就能轻松走街串巷,随时搭建,随时通信!
量子魔法大冒险:万里星链密码快递
“济南一号”并不是为了好看才减肥的,它有一个超级厉害的本事:会飞的量子密码快递。
小卫星每天晚上在天空中飞过时,可以和地面多个城市进行量子通信,比如济南、合肥、武汉、南京甚至飞得超远的南非!
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你没有听错,这次科学家们让中国的北京站和南非的斯泰伦博斯(Stellenbosch)站,通过卫星建立了一条跨越12900公里的安全通信线路!这是人类目前已知的最远量子通信。
通过“济南一号”,大家可以像玩接力赛一样,把量子密钥从一个地面站传给另一个。这样,无论是北京的小朋友,还是非洲的朋友,都可以用上超级安全的密码,防止信息被偷看。
星空下的速度与激情
这颗小卫星的飞行速度可不慢,每秒飞行7.6公里,眨眼之间就划过天空。它发射的量子光子速度也惊人,每秒可以发射2.5亿个光子,相当于每秒给你扔出2.5亿个“安全小球”,让你一手就能接住。
更厉害的是,它可以实时生成密码,一次飞过可以给大家送25万到100万比特的安全密码(相当于几十万字母的安全信息),密码生成速度每秒能达到3000比特(大约200个汉字那么多的密码),这可比以前的大卫星快多了!
而且它还特别聪明,不怕城市的高楼,不怕山区的复杂地形,甚至随时可以开着小车换个地方通信。
图源:AI生成
为什么这很重要?
量子密码,就像是世界上最安全的锁,谁想偷偷看你的信息,量子小球马上就会告诉你:“有人在偷看!”
有了这套系统,未来我们的国家、银行、医院,甚至你和好朋友之间的聊天,都可以更安全,不怕小偷、不怕黑客、不怕外星人。
更棒的是,这种“微小卫星”还能一颗接一颗发射,组成一个“量子星座”,就像夜空中一起闪耀的小星星,帮全世界的人传递安全信息。
图源:AI生成
未来的量子世界,等你加入!
也许有一天,你家楼顶也能安装一个微型地面站,和太空的小卫星一起玩“量子传球”游戏。
未来的世界,会因为这些“减肥成功”的小卫星,变得更加安全,更加神奇。
供稿单位:重庆市无线电科普体验中心
审核专家:张启义
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来源: 重庆市科学技术协会
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