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量子星座开启我国发射世界首颗量子微纳卫星

该量子微纳卫星的成功研制，将使我国在世界上首次实现基于微纳卫星和小型化地面站之间的实时星地量子密钥分发，构建低成本、实用化的天地一体化量子保密通信网络。

当前，美国、加拿大、日本等国纷纷加速推进“量子卫星”项目。“济南一号”量子微纳卫星成功发射和在轨运行后，将在济南、合肥等多地通过小型化卫星地面站，开展商用化广域量子通信网络应用示范，助力我国扩大在空间量子通信领域的国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升。

该量子微纳卫星由合肥国家实验室、中国科学技术大学、济南量子技术研究院、中国科学院微小卫星创新研究院、上海技术物理所等科研单位，联合科大国盾量子技术股份有限公司、国科量子通信网络有限公司等产业力量共同完成。

量子保密通信安全性基于物理学基本原理，与计算复杂度无关，即使未来强大的量子计算机问世也不会对其安全性形成威胁。2016年，我国成功发射“墨子号”，牢牢占据了量子保密通信技术研究及产业发展的国际“领跑”地位。但单颗低轨卫星无法直接覆盖全球，从实用角度，必须构建由高、中、低轨道卫星组成的“量子星座”。

因此，在“墨子号”量子科学试验卫星研发及实验的基础上，“济南一号”相关研究团队开展科研攻关，突破了低成本小型化量子密钥分发技术、实时密钥提取技术等关键技术，使得此次升空的量子微纳卫星重量降低到“墨子号”的约1/6、光源频率提升约6倍、密钥生成时效性提高2-3个数量级，研发成本和发射成本大大降低。配合小型化地面站系统，可完成实时星地量子密钥分发实验，并开展技术验证及应用推广。

本次量子微纳卫星的发射，也是科研和产业界深度结合的结果。在2020年12月，济南量子院就与科大国盾量子等共同揭牌成立了“量子卫星小型地面站联合研发中心”，携手攻关量子卫星和地面站的实用化技术。而此次配合“济南一号”的小型化量子卫星地面站较“墨子号”升空时，不仅成码能力进一步提升，重量也由12吨降至100公斤以下，可以实现在远洋海岛、驻外机构等场景快捷部署。