“墨子号”的科学任务与空间光电技术的进步

量子科学实验卫星是中科院空间科学先导专项中首批四颗科学实验卫星之一，也是国际上第一颗用于空间量子科学实验的卫星，该工程旨在建立卫星与地面远距离量子科学实验平台，并在此平台上完成空间大尺度量子科学实验。2016年8月16日，量子科学实验卫星——“墨子号”成功发射，为这一天地一体的空间大尺度量子科学实验平台的建立奠定了重要基础。报告的内容包括：1、介绍量子科学实验卫星的三大科学目标，包括：1）开展星-地量子密钥分发实验，实现广域量子通信网络演示；2）开展星-地量子纠缠分发实验，验证贝尔不等式破缺；3）开展地-星量子隐形传态实验，验证天地远距离量子隐形传态的可行性。2、介绍量子科学实验卫星工程目标、天地系统的构成和量子卫星的基本情况。在工程的研制中解决了空间量子通信中多项关键技术，特别在空间光电技术方面取得很大的技术进步，包括：天地链路高精度跟踪和精确指向、近衍射极限量子光发射与检测、偏振态保持与跟踪测量、天地一体的单光子探测、卫星平台复合姿态控制技术等。3、介绍量子科学实验卫星在轨测试情况和验证结果。实验数据表明量子科学实验卫星天地一体光链路中的高精度跟踪和精确指向、近衍射极限量子光发射、偏振态保持、单光子探测和卫星平台复合姿态控制等各项指标均达到和超过预期要求。并在2017年8月，圆满完成科学目标中要求的全部科学实验。