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文丨王敏、中国科学新聞記者

広大な星空の中で

ユニークな衛星が 1 つあります

世界で初めて衛星と地上間の量子通信を実現

「宇宙・地球統合型」量子秘密通信システムの初期構築

中国が独自に開発したものです

量子科学実験衛星「墨子」

量子衛星通信のアイデアは 2003 年に登場

2017年までに、予定されていた「墨子」の科学実験はすべて完了する予定

中国の科学者は14年を費やした

先頭を追いかけて後ろを走る「スプリント」から

これは、彼らの独創性の追求、資金の蓄積、そして重要な問題に取り組むための協力的な取り組みの物語です。

中国科学院院士、中国科学技術大学教授潘建偉氏による紹介

近い将来

星空には「量子星座」も現れる

グローバルなカバレッジと 24 時間サービスを備えた量子通信ネットワークを形成

科学者は量子実験を月に持ち込む可能性もある

地球と月の間の超長量子もつれ分布を確立する

量子物理学の基本原理のより深い探求

▲新疆ウルムチ市の南山駅を通過する「墨子号」の全景。

1996年

Pan Jianwei は中国科学技術大学を卒業し、修士号を取得しました。

オーストリアで博士号取得を目指して勉強中

1997年

Pan Jianweiらは世界で初めて量子テレポーテーションを達成した

この成果は、量子情報に関する実験研究における「先駆的研究」といえる。

その後、量子情報は国際的に隆盛を極めた

しかし当時、国内の量子情報研究はほぼ空白だった。

理解できる人が少ないだけではなく、

場合によっては「疑似科学」とみなされることもあります

2001年、31歳の潘建偉さんは中国に帰国した。

USTCに量子物理学・量子情報研究所を設立

量子情報研究を独立して始める

2003年のみ

潘建偉氏の研究グループは第一弾として7本の論文を発表

しかし、潘建偉氏はそれ以上のことをしたいと考えています

そのとき、彼はほぼ「クレイジーなアイデア」を思いつきました。

衛星を利用した長距離量子もつれ分布の実現

▲データについて議論する潘建偉氏の実験チーム。

2003年から2005年

潘建偉チームが完成

自由空間量子通信分野における中国の「先駆的取り組み」

世界初の13キロメートルの自由空間

量子もつれ分布と量子通信実験

量子もつれが大気を透過できることを確認

2006年

潘建偉氏は中国科学院に「クレイジーなアイデア」を提案した

2007年

中国科学院、2つの主要な知識革新プロジェクトを開始

2つの大きなプロジェクトの支援を受けて

Pan Jianwei氏のチームは衛星と地上間の伝送損失をシミュレーションした

熱気球などを使った物体の移動。

量子衛星の運動やその他の重要な実験のシミュレーション

これらは後の「墨子」の強固な技術的基盤を築きました。

2011 年 1 月

潘建偉氏のチームは重大な転換点を迎える

中国科学院が発足

戦略的先端科学技術プロジェクト「宇宙科学」

「量子科学実験衛星」など科学衛星4機が選定

2011 年 12 月

衛星プロジェクト承認のための包括的な実証報告書が専門家の審査を通過

5年間の努力の末、ついに、

量子科学実験衛星「墨子」がついに開発に成功

刺激的な瞬間がやって来ました

2016 年 8 月 16 日

世界初の量子科学実験衛星「墨子」が宇宙に打ち上げられた

中国が量子科学実験衛星構想の実現で主導権を握る

▲2016年8月16日、酒泉衛星発射センターから「墨子」が打ち上げられた。

2017 年 6 月 16 日

「Mozi」は発売後最初の大きな成果をもたらしました

世界で初めて実現した

千キロメートルレベルの衛星-地上双方向量子もつれ分布実験

そしてこれに基づいて、空間スケールを厳密に満たすことができます

量子力学による「アインシュタインの局所性条件」の非局所性検定

2017 年 8 月 10 日

「Mozi」は再び 2 つの大きな進歩を遂げました

衛星から地上まで千キロメートルレベルの量子鍵配送を初達成

地上から衛星までの初の千キロメートルレベルの量子テレポーテーションが達成された

「墨子」は確立された 3 つの科学的目標をすべて予定より前倒しで達成し、成功しました。

2017 年 9 月 29 日

中国科学院とオーストリア科学院

2チームが「Mozi」を使用

北京-ウィーン間7,600キロメートルを就航

大陸間量子鍵配布

「天と地統合」量子安全通信リンクを開設

世界規模の量子安全通信ネットワークの実現に向けて

しっかりとした一歩を踏み出しました

「Mozi」プロジェクトの実施

また、国際的に「量子」トレンドを引き起こしました。

NASAがホワイトペーパーを公開

「米国のリード」を再び確立したい

欧州宇宙機関も空間量子技術に関する白書を発表

「サイエンス」誌は次のような社説を掲載した。

中国の「墨子」が米国政府に警鐘を鳴らした

最終的には2018年の国家量子行動法の可決につながる

これまでのところ

「モジ」はまだまだ頑張っています

未来志向

量子はさらに進化できる

潘建偉による紹介文

近い将来に

空には中軌道と高軌道の量子衛星と低軌道のマイクロ衛星とナノ衛星が存在します。

で構成される「量子コンステレーション」

地上の光ファイバー量子ネットワークに接続された「量子コンステレーション」

実用的なグローバル汎用量子安全通信ネットワークを構築可能

量子技術もさらなる可能性をもたらす

時間単位「秒」の再定義、

量子重力と重力波検出の研究が続きます。

地球と月の量子もつれ分布はもはや純粋な夢ではない

地に足をつけて星を見上げてください

潘建偉氏は言う

「私たちは将来に非常に期待しています。」

「中国科学ニュース」は明日（8月19日）全文を掲載します。

「世界初の量子衛星がここで誕生した」